ІНСТИТУТ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ПОДГАЄЦЬКИЙ АНАТОЛІЙ АНАТОЛІЙОВИЧ

УДК: 635.21:631.527.42

ФЕНОТИПОВИЙ ПРОЯВ ОСНОВНИХ ГОСПОДАРСЬКО - ЦІННИХ

ОЗНАК У БАГАТОВИДОВИХ ГІБРИДІВ КАРТОПЛІ

ТА ЇХ ПОТОМСТВА

06.01.05 – селекція рослин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті картоплярства УААН упродовж 2000 – 2002 років

Науковий керівник: | Гончаров Микола Дем’янович, | доктор сільськогосподарсь-

ких наук, професор, Лауреат Державної премії СССР в галузі науки і техніки, Заслужений діяч в галузі науки і техніки України, професор кафедри селекції і насінництва

Сумського національного аграрного університету

Офіційні опоненти: Солодюк Наталія Володимирівна – доктор сільськогосподарських наук, професор, головний науковий співробітник відділу селекції Інституту землеробства УААН

Завірюха Петро Данилович – кандидат сільськогосподарських наук, доцент кафедри генетики, селекції та захисту рослин Львівського державного аграрного університету

Провідна установа: Інститут рослинництва ім. В.Я.Ю’єва УААН, м. Харків

Захист дисертації відбудеться “_8_” _грудня_ 2004 р. о __900_ годині

на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 26.360.01 при Інституті цукрових буряків УААН за адресою: 03141, м.Київ, вул. Клінічна 25.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту цукрових буряків УААН (другий корпус).

Автореферат розісланий “_6_” __листопада__ 2004 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук Сторожик Л.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Враховуючи те, що генофонд картоплі нараховує близько 200 диких і культурних видів, які значно різняться між собою, створений з їх участю вихідний матеріал також має великі відмінності генетичного контролю господарсько-цінних ознак. Крім цього широка генетична основа його, перш за все з позицій гетероалелізму, є підставою для прояву гетерозису, особливо властивостей, що мають полігенний їх контроль. Проте, роль міжвидової гібридизації при отриманні гетерозисних потомків за врожайністю, крохмалистістю та т.п. і досі в повній мірі не вивчена, особливо при використанні міжвидових гібридів з участю філогенетично віддалених видів. Вирішення цих питань і було ціллю наших досліджень. Виходячи з цього, можна стверджувати про актуальність теми роботи.

Зв’язок роботи з науковими програмами. Тема дисертації входила в НТП “Картоплярство” “Створення нових комплексно стійких сортів картоплі різних груп стиглості і різних напрямків господарського використання, відпрацювання системи ї насінництва та розробка зональних ресурсозберігаючих технологій вирощування і зберігання бульб”, зокрема в план науково-дослідної роботи лабораторії вихідного матеріалу відділу селекції Інституту картоплярства УААН: “Створити джерела, донори і вихідний матеріал для селекції та сорти картоплі різних груп стиглості і господарського призначення, з високою урожайністю, груповою стійкістю проти хвороб, високими якісними показниками, придатністю для механізованого вирощування” (2000 – 2005 рр.) НТП УААН “Картоплярство”. Номер державної реєстрації 0101U004746.

Мета і задачі дослідження. Встановити цінність складних міжвидових гібридів картоплі для практичної селекції на підставі визначення фенотипового прояву господарсько-цінних ознак у опрацьованому матеріалі і його потомстві та виділити батьківські компоненти з високою комбінаційною здатністю.

Для досягнення мети були поставлені такі завдання:

- визначити прояв серед складних міжвидових гібридів урожайності та її складових - багатобульбовості та великобульбовості;

- встановити перспективність оцінюваного матеріалу за вмістом крохмалю і продуктивністю;

- обгрунтувати придатність гібридів для виділення нематодостійких форм і можливість поєднання цієї ознаки з іншими господарсько-цінними ознаками;

- провести аналіз етапів вирощування сіянців першого року, визначити стійкість створеного матеріалу до вірусних хвороб і фітофторозу, встановити прояв у потомства основних господарсько-цінних ознак;

- визначити комбінаційну здатність складних міжвидових гібридів, вплив батьківських компонентів схрещувань на прояв ознак серед потомства і ефективність відбору гібридів з їх комплексом.

Об’єкт досліджень: міжвидові гібриди, потомки від топкросних схрещувань.

Предмет досліджень: врожайні, якісні та інші властивості оцінюваного матеріалу та створеного при вивченні комбінаційної здатності міжвидових гібридів.

Методи досліджень: польові, лабораторні, статистичні. Вони були як загальнонаукові, так і прийняті в картоплярстві. З використанням польових методів визначали: відмінності гібридів між собою і стандартами за основними господарсько-цінними ознаками, властивості сіянців та отриманого від них бульбового матеріалу. Лабораторні методи застосовували при визначенні якісних показників. Отримані дані обробляли статистичними методами.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено всебічний аналіз прояву серед складних міжвидових гібридів, отриманих з участю філогенетично віддалених видів, господарсько-цінних ознак: врожайності, велико- та багатобульбовості, вмісту крохмалю, продуктивності, нематодостійкості в поєднанні з іншими властивостями.

На основі генеалогії виділеного за певними ознаками матеріалу визначена генетична цінність окремих форм. Встановлені найбільш перспективні методи при отриманні матеріалу з окремими ознаками: беккросування, самозапилення, схрещування беккросів між собою.

Виявлена можливість поєднання серед оціненого матеріалу двох або декількох ознак, а також встановлений його потенціал у цьому відношенні.

Визначені: комбінаційна здатність залучених у схрещування форм за окремими господарськими ознаками, вплив батьківських компонентів на прояв їх серед потомства, ефективність добору цінних гібридів.

Практичне значення одержаних результатів. Виділені за високим проявом окремих або комплексу господарсько-цінних ознак складні міжвидові гібриди в кількості 21 форми рекомендовані для практичного селекційного використання і передані в селекційні установи України (відділи селекції Інституту картоплярства та Поліської дослідної станції) з пропозиціями по їх застосуванню при створенні нових сортів картоплі.

З урахуванням схожості насіння, втрат матеріалу в процесі вирощування сіянців рекомендовано вносити корективи для забезпечення отримання повноцінних, у кількісному відношенні, популяцій.

За даними вивчення комбінаційної здатності запропоновано використати в практичній селекції гібриди з високим ефектом ЗКЗ або СКЗ за окремими або декількома ознаками: 90.673/30 (зокрема з сортом Воловецька), 91.285с9 (Поліська рожева), 90.672с24 (Воловецька).

Відібрані в процесі вивчення комбінаційної здатності за комплексом господарсько-цінних ознак 424 гібриди передані для подальшої селекційної проробки.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто опрацьована вітчизняна і зарубіжна наукова література за темою дисертаційної роботи. На основі цього розроблені напрям і програма досліджень. Проведені польові спостереження, обліки і лабораторні аналізи. Отримані дані узагальнені, оброблені з використанням статистичних методів. Сформульовані наукові положення, висновки, які викладені в дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень доповідалися і обговорювалися на засіданнях Вченої ради Інституту картоплярства УААН (2000 – 2002 рр.), Міжнародній конференції молодих учених “Современные проблемы генетики, биотехнологиии селекции растений”. Харьков, 2001 г.

Публікації. Результати дисертаційної роботи опубліковані в 9 наукових працях, з них п’ять - у фахових виданнях.

Обсяг і структура роботи. Дисертація викладена на 193 сторінках машинописного тексту (комп’ютерний варіант) і, включає 81 таблицю, 9 рисунків. Робота складається із вступу, 8 розділів, висновків, рекомендацій для селекційної практики, списку використаної літератури, який нараховує 284 джерела, в тому числі 114 латиницею, додатків, де подано 39 таблиць і три акти впровадження.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Міжвидова гібридизація картоплі, її значення та використання в практичній селекції (огляд наукової літератури).

В розділі на підставі аналізу даних результатів досліджень численних вчених викладена доцільність переходу селекції до використання міжвидових схрещувань. Описана цінність диких і культурних видів, історія залучення співродичів сортів у практичну селекцію, викладені проблеми, які при цьому виникали, та шляхи їх вирішення. Зроблений аналіз методів і шляхів застосування міжвидової гібридизації. Значна увага приділена гетерозисній селекції, яка базується на гетероалелізмі потомства від схрещування віддалених форм. Наведена характеристика і дані про походження сортів - міжвидових гібридів, одержаних від схрещування 5 – 7 видів. Зроблений детальний аналіз способів і методів підбору батьківських пар. Особлива увага приділена проблемі дослідження комбінаційної здатності взагалі і у картоплі зокрема.

Умови, матеріал та методи виконання досліджень.

Робота виконана протягом 2000 – 2002 рр. Дослідна ділянка розміщувалася у сівозміні відділу селекції Інституту картоплярства УААН, землі якого знаходяться в зоні Центрального Полісся. Ґрунти дерново-середньопідзолисті, супіщані з глибиною орного шару 20 – 22 см. Вміст гумусу (за Тюріним) складає 2,32 – 2,68 %; рухомих форм фосфору (за Кірсановим) – 11,5 – 13,3; калію (за Масловою) – 8,0 – 8,9 мг/100 г ґрунту; рН сольової витяжки – 4,9 – 5,2; гідролітична кислотність 2,2 – 2,3 мг-екв./100 г грунту; ступінь насиченості основами – 46,3 – 59,8 %; сума поглинутих основ – 2,1 – 3,1 мг-екв./100 г ґрунту.

Клімат зони помірно-континентальний, в цілому сприятливий для вирощування картоплі. Особливість погодних умов 2000 р. – порівняно тепліша весна і початок літа, а в подальшому незначні відхилення температури від середньої багаторічної. І навпаки, в 2001 р. травень і червень були дещо прохолоднішими, а липень значно теплішим. Температура повітря в 2002 р. була вищою (особливо в липні), ніж у середньому протягом багатьох років. Як правило, випадання дощів обумовлювало зниження температури повітря.

Вихідними матеріалами у дослідженнях використані беккроси складних міжвидових гібридів, створених в лабораторії вихідного матеріалу за участю видів: S.acaule Bitt. (2n = 48), S.bulbocastanum Dun. (2n = 24), S.phureja Juz. еt Buk. (2n = 48), S.demissum Lindl. (2n = 72), S.andigenum Juz. еt Buk (2n = 48). Тестерами при вивченні комбінаційної здатності були сорти: Воловецька, Гітте, Львів’янка, Поліська рожева.

Методики виконання досліджень загальноприйняті в картоплярстві. Комбінаційну здатність визначали згідно С.Г.Яковлєва і В.Н.Болдиріхіної (1979), яка є модифікацією запропонованої В.К.Савченко (1973).

Технологія вирощування, захист від хвороб, шкідників загальноприйняті для умов Полісся (за методикою Державної комісії України по випробуванню та охороні сортів рослин).

Рівень врожайності та її складових у міжвидових гібридів та їх беккросів.

Перспективність виділення форм з високою врожайністю. Встановлені відмінності в розподілі матеріалу за класами прояву ознаки в основному залежно від погодних умов (рис.1). Перевага створених форм над сортами-стандартами склала за роками 6,6–70,7%. Прояв ознаки у останніх відповідав модальному класу розподілу гібридів за винятком 2000 р. і то, на користь матеріалу, що оцінювали.

Прояв ознаки у сортів-стандартів: Незабудка, Світанок київський, Луговська, Гатчинська, Темп відповідно: 2000 р. – 455, 498, 482, 417, 586; 2001 р. – 488, 400, 478, 400, 500; 2002 р. – 674, 575, 580, 550, 600 г/кущ

За трирічними даними, виділені 47 міжвидових гібридів, їх беккросів, що переважають за проявом ознаки кращий серед стандартів сорт Темп (500 - 600 г/кущ). Це склало 10 – 14 % від всіх оцінених.

Аналіз походження матеріалу дозволяє стверджувати про особливу перспективність окремих гібридів для практичного селекційного використання за ознакою. Наприклад, серед виділених форм повторюваність одноразового беккроса F2 чотиривидового гібрида 85.368с17 чотириразова або 8,5 % від виділених за ознакою форм, а з урахуванням створеного з його участю матеріалу – 12,8%. Аналогічне відноситься до одноразового беккроса тривидового гібрида 85.568с9. Його частота в походженні високоврожайних форм була ще вищою - 17,0%. Дослідження свідчать про їх ефективний генетичний контроль ознаки.

Встановлено, що високоврожайні гібриди міжвидових схрещувань можна отримати не лише беккросуванням (серед виділеного матеріалу цим методом одержано 55,3 % форм), але й при застосуванні самозапилення, причому на різних етапах роботи (36,2 %). Дещо менш успішним є схрещування гібридів між собою (8,5 %).

Найчастіше високоврожайні форми виділяються в В2 та В1, рідше (ймовірно, через невелику кількість потомків) В3 і В4.

Встановлена можливість поєднання серед беккросів міжвидових гібридів високої врожайності з іншими господарсько-цінними властивостями.

Багатобульбовість опрацьованого матеріалу. Отримані дані дозволяють стверджувати про значну перспективність оціненого матеріалу за багатобульбовістю. Незважаючи на співпадання модального класу розподілу матеріалу за ознакою з вираженням її у сортів-стандартів, значна частина перших, в роки досліджень (15,7 – 56,3 %) перевищувала за проявом останні. Крім цього, потенціал складних міжвидових гібридів і їх беккросів досить великий. Максимальна кількість бульб в кущі в 2000 – 2002 роках склала відповідно: 44, 31, 32 шт./кущ. Виділені 37 беккросів, які зав’язали 16 і більше бульб у кущі. Для порівняння –кращий із сортів-стандартів Світанок київський мав їх у середньому 13 шт./кущ.

Аналіз походження матеріалу, що виділився за багатобульбовістю, свідчить про значну повторюваність як материнських форм окремих гібридів. Наприклад, одноразовий беккрос тривидового гібрида – 85.568с9 зустрічається шість разів, що складає 16,2%. Причому, запилювачами були різні сорти. Аналогічне відноситься до одноразового беккроса чотиривидового гібрида – 85.368с17.

На здатність зав’язувати значну кількість бульб певний вплив має ступінь окультурення матеріалу. Найбільша частота високого прояву ознаки зустрічається серед одноразових беккросів (40,5%), дещо менша - вторинних міжвидових гібридів (32,4), ще рідше дворазових беккросів (18,9) і найменше триразових – (8,2).

Результати аналізу виділеного за ознакою матеріалу відносно методів його створення свідчать про найбільшу перспективність беккросування (54,1% серед виділених за ознакою форм), меншу – самозапилення, причому на різних етапах (40,1) і ще нижчу – схрещування гібридів між собою (5,8).

Вдалося виділити форми, які поєднують багатобульбовість з високою врожайністю, крохмалистістю, товарністю, стійкістю до вірусних хвороб та іншими ознаками як окремо, так і в комплексі.

Великобульбовість міжвидових гібридів. Порівняно з урожайністю, здатністю зав’язувати значну кількість бульб, виділення серед оціненого матеріалу великобульбових форм менш успішне. Трирічні дані свідчать, що лише 21 беккрос за середньою масою товарної бульби мав значення на рівні сортів-стандартів або вище. Незважаючи на це, виявлена повторюваність серед цього матеріалу окремих материнських компонентів схрещування. Так, одноразовий беккрос тривидового гібрида 85.568с9 зустрічався в родоводі гібридів тричі (14,3 %), двічі присутній у походженні дворазовий беккрос 85.1591с7.

Результатами досліджень доведена можливість використання при створенні великобульбових форм різних методів: схрещування між собою багатовидових гібридів та їх беккросів (виділено 19 % форм), самозапилення на різних етапах створення вихідного селекційного матеріалу (33,3) і беккросування (47,7). Стосовно останніх найбільшу частку складають дворазові беккроси (52,4%), меншу - одноразові (38,1).

Доведена можливість поєднання великої маси товарної бульби з високим вираженням: врожайності, вмісту крохмалю, стійкості до вірусних хвороб і в рідких випадках багатобульбовості.

Виявлення у міжвидових гібридів форм з високим вмістом крохмалю.

Виділення форм з високим вмістом крохмалю у бульбах. Враховуючи значне вираження крохмалистості у багатьох диких і культурних видів, зроблена спроба виділити цінні у цьому відношенні форми серед оціненого матеріалу. Дані розподілу його за класами свідчать про перспективність виділення серед беккросів висококрохмалистих форм взагалі і кращих, порівняно з сортами-стандартами, зокрема (табл.1). Лише 7,5-12,2 % міжвидових гібридів, їх беккросів мали вираження властивості 14 % і менше, а 2,3 – 4,0 % форм властивий прояв ознаки вищий ніж у сорту Зарево – еталона в цьому відношенні (21,9-22,3%).

Аналіз даних вмісту крохмалю в матеріалах різних розсадників дозволяє зробити висновок про можливість відносно легкого поєднання крохмалистості і багатобульбовості або фітофторостійкості, чи стійкості проти картопляної нематоди.

Оцінений матеріал є надзвичайно перспективним відносно високого вмісту крохмалю. Виділено 69 беккросів, які в середньому за три роки мали вираження властивості більше 20%. Максимальне значення було у триразового беккроса п’ятивидового гібрида 90.730/5 – 23,8%. Результати аналізу родоводу виділених форм свідчать про значний генетичний потенціал їх окремих батьківських форм у цьому відношенні, а також перспективність їх для практичного селекційного використання. Наприклад, за участю одноразового беккроса тривидового гібрида 85.568с9 виділено вісім форм, що складають 11,6 %. Аналогічне відноситься до одноразового беккроса чотиривидового гібрида 85.368с17.

За ступенем окультурення виділені форми розподілились таким чином: частка складних міжвидових гібридів була 15,9% (у тому числі половина є F2), одноразових беккросів – 39,1, дворазових – 24,6, триразових – 18,7 і один чотириразовий.

Виділення висококрохмалистих форм можливо не лише з використанням насичуючих схрещувань (66,7%), але й самозапилення (29) та від гібридизації двох беккросів (4,3).

Встановлена можливість поєднання серед оціненого матеріалу високого вмісту крохмалю з аналогічним вираженням урожайності, багатобульбовості, стійкості до вірусних хвороб, а іноді і середньої маси товарної бульби як окремо, так і в комплексі. Виділені беккроси, які за продуктивністю (виходом крохмалю з куща) переважають кращі сорти-стандарти майже в 2 рази.

Таблиця 1.

Розподіл міжвидових гібридів, їх беккросів за вмістом крохмалю

Матеріал | Оцінено, шт. | У тому числі з крохмалистістю, %

14,0 і менше | 14,1-16,0 | 16,1-18,0 | 18,1-20,0 | 20,1-22,0 | 22,1-24,0 | більше 24,0

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9

2000 р.

Багатовидові гібриди, їх беккроси | 334 | 7,5 | 12,0 | 23,1 | 25,7 | 22,5 | 6,9 | 2,3

Сорти-стандарти:

Мавка | 18,1

Львів’янка | 21,1

Зарево | 22,3

2001 р.

Багатовидові гібриди, їх беккроси | 278 | 12,2 | 14,7 | 26,6 | 20,2 | 18,0 | 4,3 | 4,0

Сорти-стандарти:

Мавка | 18,7

Львів’янка | 23,1

Зарево | 23,2

2002 р.

Багатовидові гібриди, їх беккроси | 456 | 8,1 | 13,8 | 37,9 | 25,5 | 10,8 | 3,5 | 0,4

Сорти-стандарти:

Мавка | 18,0

Львів’янка | 19,8

Зарево | 21,9

Характеристика нематодостійкого матеріалу міжвидового походження.

Використання міжвидової гібридизації до останнього часу є єдиним методом створення нематодостійких сортів. Враховуючи можливість вищеплення серед такого матеріалу ознак диких родичів, недостатній прояв господарсько-цінних властвостей, важливо відібрати форми, у яких відсутні перші і значно виражені другі.

В походженні нематодостійких форм, що також характеризуються високим проявом господарсько-корисних ознак, відмічена значна частота зустрічаємості окремих батьківських компонентів. Так, одноразовий беккрос тривидового гібрида 85.568с9 має семиразову повторюваність (14,6%). Дещо менше присутній у родоводі виділеного матеріалу одноразовий беккрос чотиривидового гібрида 85.368с17 (12,5%).

Визначення участі в згаданому та іншому нематодостійкому з комплексом господарсько-цінних ознак матеріалі вторинних міжвидових гібридів дозволило встановити найбільшу частоту шестивидових гібридів комбінації П55 – 49%, причому, половину з них склав П55/102. Дещо меншу повторюваність мали чотиривидові гібриди популяції П56 з участю видів: S.demissum, S.bulbocastanum, S.andigenum, S.tuberosum – 22,4 %. Встановлено, що цінні форми можна виділити серед матеріалу від беккросування - 56,3, самозапилення – 35,4 і навіть від схрещування беккросів між собою - 8,3 % від загальної їх кількості.

При створенні таких форм батьківськими компонентами були як нематодостійкі сорти (41,9 %), так і сприйнятливі до шкідника. Найчастіш цінні гібриди виділені серед В1 або самозапилення В1 на останньому або попередніх етапах. Найбільш вдалою комбінацією для відбору нематодостійких форм з комплексом інших корисних ознак є схрещування вторинних міжвидових гібридів з участю виду S.andigenum і резистентних до шкідника сортів (табл. 2), хоча використання окремо кожного компоненту значно знижує ефективність доборів (до 16,6 – 16,7 %).

Таблиця 2.

Частота виділення нематодостійких гібридів, їх беккросів залежно від походження

Походження | Ступінь беккросування | Частка від загальної кількості,%

31 | 32 | 4 | 41 | 42 | 52 | 53 | 6 | 61 | 62

С*+С | 3 | 1 | 4 | 16,6

А+С* | 2 | 3 | 6 | 2 | 9 | 1 | 43,7

А+А+С+С | 1 | 2,1

С | 4 | 1 | 10,4

А+С+С | 3 | 6,3

А | 1 | 1 | 5 | 1 | 16,7

А+А | 1 | 2,1

А+А+С | 1 | 2,1

Частка від загаль- 4,0 14,0 2,0 6,0 18,0 4,0 8,0 6,0 30,0 8,0

ної кількості, %

Примітка.

*С(С) – міжвидові гібриди, їх беккроси, створені з участю (без участі) нематодостійких сортів;

А – міжвидові гібриди одержані з участю S.andigenum;

3 - тривидові гібриди (S.demissum x S.bulbocastanum) x S.tuberosum;

4 - чотиривидові гібриди [(S.demissum x S.bulbocastanum) x S.andigenum] x S.tuberosum;

5 - п’ятивидові гібриди {[(S.acaule x S.bulbocastanum) x S.phureja] x S.demissum} x S.tuberosum;

6 - шестивидові гібриди |{[(S.acaule x S.bulbocastanum) x S.phureja] x S.demissum} x S.andigenum | x S.tuberosum;

індекс 1, 2, 3 - ступінь беккросування.

Отримані дані свідчать про поєднання у міжвидових гібридів нематодостійкості з іншими корисними ознаками як окремо, так і в комплексі, а деякі форми: 83.2419с26, 89.24с57, 90.345с448, 91.380с3 та ін. є перспективними для практичного селекційного використання.

Оцінка сіянців першого року від топкросних схрещувань

міжвидових гібридів.

Етапи вирощування сіянців першого року. Зважаючи на складності отримання гібридного насіння у картоплі, однією з вимог до тестерів є здатність добре зав’язувати його. Встановлено, що кращими в цьому відношенні є сорти Поліська рожева і Воловецька. Дещо поступається їм сорт Львів’янка і найменше зав’язування насіння спостерігається при використанні тестером сорту Гітте (отримано лише 8,3 % від загальної його кількості).

Не менш важливим для одержання рослин є здатність насіння проростати. Експериментальні дані свідчать, що лише у 31,9 % комбінацій все намочене насіння наклюнулось. Виявлена значна різниця між популяціями за проявом властивості. Стосовно тестерів відмічено гірше проростання насіння, отримане з участю сортів Поліська рожева, Львів’янка, Воловецька (91-92%), а краще – Гітте (96). В цілому не наклюнулось 8,2 % насіння, яке не мало ніяких зовнішніх вад.

Порівняно невеликі втрати матеріалу спостерігаються в процесі з’явлення сходів у посівних ящиках і дещо більші при вирощуванні рослин у них. В цілому, враховуючи випадання рослин у парнику, втрачено 5,6 - 62,2 % насіння від намоченого в чашках Петрі та рослин, що з нього виросли.

Певна частина сіянців не прижилась після висаджуванні їх у полі та випала в процесі вегетації. Під час посадки розсади в полі розділяли її на велику(більше 4 справжніх листків) та малу (4 і менше). Встановлено, що кількість втрачених сіянців практично не залежить від висоти розсади і відповідно була 87,9 та 85,8 %. В цілому під час вегетації випади матеріалу коливались від 3,2 до 75,6 %. Тобто, для отримання повноцінних популяцій кількість насіння при посіві повинна бути збільшена не менше, як на 30-40 % від необхідного числа облікових рослин.

Стійкість сіянців до вірусних хвороб і фітофторозу. Вважається, що переважна більшість вірусів не передається через насіння. Це означає, що ураження ними відбувається при вирощуванні сіянців та їх бульбовому репродукуванні. Отримані дані свідчать, що немає жодної комбінації з відсутністю рослин, які б не мали симптомів зморшкуватої мозаїки. Незважаючи на це, ступінь розвитку хвороби незначний. Найнижчий середній бал стійкості був 8,22.

Дещо менше поширення мала смугаста мозаїка, ще менше мозаїчне закручування листків, крапчаста мозаїка і скручування листків.

Погодні умови 2000 р. були сприятливими для появи і розповсюдження фітофторозу. Результати обліків свідчать про наявність двох форм хвороби: листкової і стеблової. Перша мала значно більше поширення. Зважаючи на це цінними є комбінації, у яких відсутні або практично відсутні сіянці з симптомами захворювання, середній бал стійкості у таких шести комбінацій був 9,0. Материнською формою у двох з них був триразовий беккрос тривидового гібрида 94.922/6. В протилежність цьому в двох популяціях (61, 98) частка уражених сіянців перевищила 90%, а ще в чотирьох була близько 70 %. Як правило, саме у них зустрічались гібриди з мінімальною стійкістю (1 бал).

Отже, у більшості випадків потомство від схрещування беккросів складних міжвидових гібридів характеризуються високою і навіть крайньою високою стійкістю проти фітофторозу, особливо його стеблової форми, що значно перевищує вираження властивості у одного з кращих за ознакою сортів – Луговська.

Прояв у сіянців господарсько-цінних ознак. Встановлено, що більшість отриманого потомства характеризуються, порівняно з сортами, багатобульбовістю. Середня їх кількість була нижче 9 шт./кущ лише у 13 % популяцій. Водночас 58,2 % комбінацій мали в середньому 10 бульб/кущ і більше. Максимальне вираження властивості спостерігається серед сіянців від схрещування 89.202с79 х Поліська рожева – 15,5 шт./кущ. Кількість товарних бульб, як правило, в 2 рази менша.

Значні відмінності між популяціями спостерігаються відносно середньої маси товарної бульби. Максимальне значення вираження ознаки було серед потомства 91.285с9 х Поліська рожева – 45,4, а мінімальне – 89.202с79 х Львів’янка - 27,9 г. Це обумовило відносно низьку товарність врожаю, хоча в окремих популяціях вона перевищувала 80 %.

В цілому врожайність сіянців першого року низька. Лише у дев’яти популяцій вона була в середньому більше 200 г/кущ, а максимальною серед потомства 90.672с24 х Гітте – 247,7 г/кущ.

Аналізуючи отримані дані можна зробити висновки, що не обов’язково з малої розсади виростають низьковрожайні рослини. Аналогічне відноситься до вмісту крохмалю у бульбах. У 37% популяцій не виявлено різниці у цьому відношенні. Ще у дев’яти (19,6 %) - вища крохмалистість була у рослин, що виросли з малої розсади.

В цілому близько половини комбінацій характеризується відносно високим і середнім вмістом крохмалю (близько 17 % і більше). Максимальне значення – 19,2% виявлене серед потомства від схрещування 90.673/30 і Воловецька. Тобто, навіть серед сіянців першого року високий прояв має кількість бульб в кущі та вміст крохмалю.

Визначення комбінаційної здатності міжвидових гібридів.

Фенотиповий прояв господарсько-цінних ознак материнських форм. Для того, щоб всебічно охопити при вивченні комбінаційної здатності різноманіття оцінюваних складних міжвидових гібридів, їх беккросів, для схрещування відібрали різні за методами отримання, походженням форми: 81.459с18 – шестивидовий гібрид, 90.664/4 – одноразовий беккрос F2 шестивидового гібрида, 92.62с78 – потомок від схрещування двох беккросів міжвидових гібридів, а решта – одно- і триразові беккроси. Материнські форми також відрізняються між собою за проявом корисних ознак. Серед них багатобульбова – 90.673/30 (в середньому за три роки 21 шт./кущ), високоврожайні – 90.62с78 (687 г/кущ), 81.459с18 (592), з високою середньою масою товарної бульби – 92.62с78 (86 г), крохмалисті – 90.664/4, 90.673/30, 90.841с21, 91.285с9 (19,4-21,0%), стійкі до вірусних хвороб – всі та з високим вираженням інших ознак.

Особливості визначення комбінаційної здатності у картоплі і оцінка міжвидових гібридів за цією властивістю. Першим етапом досліджень було встановлення відмінностей серед окремих гібридів і поміж батьківських форм. Дані виконаних обчислень свідчать, що між гібридами з використанням тестерами як сортів Гітте, Воловецька, Поліська рожева (перший блок комбінацій), або Львів’янка, Воловецька, Поліська рожева (другий блок) існує суттєва відмінність часто з рівнем значущості нижчим, ніж 0,01. Оцінювали кількість бульб в кущі, середню масу товарної бульби, врожайність, вміст крохмалю. За перерахованими ознаками з використанням двофакторного дисперсійного аналізу визначали відмінність між батьківськими формами. Встановлено, що в обох блоках комбінацій існує різниця між материнськими компонентами, їх взаємодія із запилювачами при рівні значущості 0,01 і нижче. Не в усіх випадках виявлені відмінності за ознаками між запилювачами навіть при рівні значущості 0,05.

В процесі виконання третього етапу визначали комбінаційну здатність батьківських компонентів. В середньому за два роки високі ефекти ЗКЗ за кількістю бульб у кущі мали такі беккроси складних міжвидових гібридів: 81.459с18, 91.285с9, 90.673/30 (табл. 3, 4). Оптимальне поєднання батьківських форм за величиною ефекту СКЗ стосовно ознаки виявлене у популяціях: 91.285с9 х Поліська рожева, 90.664/4 х Воловецька, 91.285с3 х Воловецька, 90.672с24 х Воловецька, 91.285с3 х Поліська рожева.

Таблиця 3.

Оцінка комбінаційної здатності батьківських форм за кількістю бульб у

кущі, шт. (перша бульбова репродукція, перший блок)

Материнські форми | Гітте | Воловецька | Поліська рожева | Хi | g i | sij

1 | 2 | 3

81.459c18 | 15,5 | 13,0 | 11,8 | 40,3 | 2,600* | 1,280* | -0,440* | -0,840*

91.285с9 | 11,2 | 12,9 | 12,4 | 36,5 | 1,333* | -1,753* | 0,727* | 1,270*

94.951/31 | 10,8 | 8,8 | 7,5 | 27,1 | -1,800* | 0,980* | -0,240* | -0,740*

90.672с24 | 11,7 | 11,8 | 8,9 | 32,4 | -0,033* | 0,113* | 0,993* | -1,107*

94.922/6 | 8,9 | 7,7 | 9,6 | 26,2 | -2,100 | -0,620 | -1,040 | 1,660

Хj | 58,1 | 54,2 | 50,2 | 162,5

g j | 0,787*** | 0,007*** | -0,793***

Примітка. В таблицях 3 і 4 * - означає істотність результатів на рівні значущості 0,001; ** - 0,01, *** - 0,05.

Таблиця 4.

Оцінка комбінаційної здатності батьківських форм за кількістю бульб у

кущі, шт. (перша бульбова репродукція, другий блок)

Материнські форми | Львів'янка | Воло-вецька | Поліська рожева | Хi | g i | sij

1 | 2 | 3

90.664/4 | 9,0 | 12,5 | 9,4 | 30,9 | 0,238** | -1,095** | 1,890** | -0,795**

90.673/30 | 9,2 | 11,9 | 10,5 | 31,6 | 0,471** | -1,129** | 1,057** | 0,071**

90.841с21 | 10,5 | 9,9 | 11,3 | 31,7 | 0,505** | 0,138** | -0,976** | 0,838**

91.285с3 | 9,9 | 9,4 | 11,6 | 30,9 | 0,238** | -0,195** | 1,210** | 1,405**

92.62с78 | 10,9 | 9,4 | 8,4 | 28,7 | -0,495** | 1,538** | -0,476** | -1,062**

90.672с24 | 10,7 | 11,8 | 8,9 | 31,4 | 0,405** | 0,438** | 1,240** | -1,462**

94.922/6 | 8,8 | 7,7 | 9,6 | 26,1 | -1,362** | 0,305** | -1,310** | 1,005**

Хj | 69,0 | 72,6 | 69,7 | 211,3

g j | -0,205 | 0,31 | -0,105

Найвищим ефектом ЗКЗ за середньою масою товарної бульби характеризуються гібриди 90.672с24, 90.673/30, а високу специфічну комбінаційну здатність за ознакою мають популяції: 90.673/30 х Воловецька, 90.672с24 х Воловецька, 90.664/4 х Поліська рожева, 92.62с78 х Поліська рожева, 91.285с9 х Поліська рожева. Висока ЗКЗ за врожайністю властива беккросам складних міжвидових гібридів 90.672с24, 90.673/30, 81.459с18, 91.285с9. Вдала взаємодія геномів батьківських форм відносно ознаки виявлена у популяціях 81.459с18 х Гітте, 94.951/31 х Гітте, 91.285с9 х Поліська рожева, 90.664/4 х Воловецька, 90.673/30 х Воловецька, 90.672с24 х Воловецька, 90.672с24 х Поліська рожева, 91.285с3 х Поліська рожева, 90.841с21 х Поліська рожева. Стосовно вмісту крохмалю в бульбах найвищі ефекти ЗКЗ мають беккроси 90.664/4, 90.673/30, 90.841с21, 91.285с9, 90.672с24. Оптимальне поєднання спадкових факторів, які контролюють вираження ознаки, виявлене у популяціях 94.922/6 х Гітте, 92.62с78 х Львів’янка, 90.841с21 х Поліська рожева, 91.285с3 х Поліська рожева .

Порівняння викладених даних дозволяє виділити складні міжвидові гібриди, їх беккроси, які мають високі ефекти ЗКЗ за декількома ознаками, наприклад: 90.673/30 (за всіма, що вивчалися), 91.285с9 ( за кількістю бульб у кущі, врожайністю, вмістом крохмалю), 90.672с24 ( за середньою масою товарної бульби, врожайністю, вмістом крохмалю), 81.459с18 ( за кількістю бульб у кущі, врожайністю).

Вплив батьківських компонентів схрещування на прояв ознак серед потомства і ефективність добору гібридів. В цілому більш значну дію на вираження всіх властивостей мають материнські компоненти схрещування порівняно із запилювачами (рис.2, 3), а за окремими ознаками - вміст крохмалю (перший блок), урожайність, кількість бульб в кущі, вміст крохмалю (другий блок) - вирішальним фактором в прояві їх була взаємодія геномів батьківських компонентів. Встановлена незначна відмінність впливу батьківських форм на прояв більшості ознак в матеріалі першого і другого бульбових поколінь. Доведена висока залежність (коефіцієнт кореляції +0,76) між ефектами ЗКЗ материнських форм за врожайністю та частотою добору селекційно цінних форм.

Економічна ефективність виділеного матеріалу при виконанні підрахунків свідчать, що при вирощуванні відібраного матеріалу вартість додаткової продукції з 1 гектара склала 28274 гривень.

Висновки

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється у встановленні фенотипового прояву господарсько-цінних ознак у міжвидових гібридів картоплі та їх потомства.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

Рекомендації для селекційної практики

Виділені за високим проявом окремих або комплексу господарсько-цінних ознак беккроси складних міжвидових гібридів в кількості 21 форма рекомендовані для практичного селекційного використання і передані в селекційні установи України з пропозиціями щодо їх застосування при створенні нових сортів картоплі.

З урахуванням схожості насіння, втрат матеріалу в процесі вирощування сіянців рекомендовано вносити корективи для отримання повноцінних, у кількісному відношенні, популяцій, збільшуючи кількість висіяного насіння на 30 – 40 % від бажаного об’єму популяцій.

За даними вивчення комбінаційної здатності запропоновано використати в практичній селекції беккроси з високим ефектом ЗКЗ або СКЗ за окремими або декількома ознаками, а саме 90.673/30, 91.285с9, 90.672с24, 90.664/4.

Відібрані в процесі визначення комбінаційної здатності за комплексом господарсько-корисних ознак 424 гібриди передані для подальшої селекційної проробки.

З великим задоволенням висловлюю вдячність працівникам лабораторії вихідного матеріалу Інституту картоплярства УААН за