ІНСТИТУТ РОСЛИННИЦТВА ім. В.Я. ЮР’ЄВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

Чебаков Микола Петрович

УДК 633.11: 631,524.85/86

Особливості вихідного матеріалу західно-

європейського екотипу і створення на його основі сортів озимої пшениці для умов Лісостепу і

Полісся України

06.01.05 – селекція рослин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків – 2005

Дисертацією є

рукопис

Робота виконана

в Миронівському інституті пшениці ім. В.М. Ремесла УААН.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор

Шелепов Володимир Васильович, Миронівський

інститут пшениці ім. В.М. Ремесла, головний науковий

співробітник відділу селекції пшениці

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Базалій Валерій Васильович, Херсонський

Державний аграрний університет, завідувач кафедри

рослинництва

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Єльніков Микола Іванович, Інститут рослинництва

ім. В.Я. Юр’єва, провідний науковий співробітник

відділу селекції озимої пшениці

Провідна установа: Інститут землеробства, УААН, смт. Чабани

Захист відбудеться 22.11. 2005 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 в Інституті рослинництва ім. В.Я. Юр’єва УААН, за адресою 61060, м. Харків, проспект Московський, 142. тел.: 392-23-78

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

Автореферат розісланий 18.10. 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Петренкова В.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Задовольнити потреби виробництва до сортів можливо тільки при переході селекції на інтенсивний шлях розвитку і перетворення її в добре налагоджене, ритмічно працююче виробництво. І чим вище підіймаються досягнення селекції на шляху створення нових сортів, тим більше відчувається необхідність пошуків нових рішень, нового вихідного матеріалу.

Проте, на теперішній час недостатньо використовується оригінальний вихідний матеріал західноєвропейського екотипу, особливо сорти і лінії з пшенично-житньою транслокацією в геномі, що обумовлює високу продуктивність, стійкість проти хвороб і вилягання.

Не досліджено закономірності прояву його особливостей в умовах Лісостепу і Полісся, спадковість цінних селекційних ознак в потомстві гібридів між вітчизняними та західноєвропейськими сортозразками.

Не обґрунтовано модель сорту і принципи добору як батьківських форм для гібридизації, так і генотипів в процесі селекції.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою були проведені у 1981 – 2004 рр. в лабораторії міжнародних селекційних досліджень Миронівського інституту пшениці ім. В.М.Ремесла згідно державної науково-технічної програми “Селекція зернових і олійних культур на підвищену врожайність та якість зерна”, завдання 01.01.04: “Створити і передати на ДСВ сорти озимої пшениці з потенційною врожайністю 80-90 ц/га, високими адаптивними властивостями, морозостійкі, стійкі до основних фітозахворювань, універсального використання і хлібопекарськими якостями вище за стандарт” (№ державної реєстрації 0195U002186-87).

В дисертацію включено також деякі дослідження з науково-дослідними установами із Німеччини і Болгарії згідно спільних договорів.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було встановити особливості та господарсько-біологічні ознаки сортозразків і гібридів західноєвропейського походження для практичної їх реалізації в селекційних програмах по створенню високоінтенсивних сортів озимої м’якої пшениці універсального використання з підвищеними адаптивними властивостями для різного рівня агрофонів та екологічних умов Лісостепу і Полісся України.

Для досягнення зазначеної мети заплановано вирішити такі завдання:

- встановити особливості сортозразків і гібридів F2-F3 озимої м’якої пшениці західноєвропейського походження і виявити найбільш цінні як за окремими, так і за комплексом господарсько-цінних ознак і біологічних властивостей для використання кращих в гібридизації;

- виявити закономірності прояву господарсько-цінних ознак сортозразків і гібридних популяцій західноєвропейського походження в умовах Лісостепу України;

- визначити спадковість важливих ознак і властивостей рослинами (продуктивності, зимостійкості, стійкості до вилягання, грибкових хвороб та ін.), що отримані при гібридизації кращих сортів місцевої і вітчизняної селекції з сортозразками західноєвропейського походження, а також формами, відібраними по комплексу господарсько-цінних ознак і властивостей;

- теоретично обґрунтувати модель сорту для використання його в умовах Лісостепу та Полісся України;

- встановити додатково до існуючих ефективність застосування методів оцінки й добору генотипів на стійкість до грибкових хвороб на штучних інфекційних фонах, створених безпосередньо в селекційних розсадниках;

- створити сорти озимої м’якої пшениці, які б максимально відповідали параметрам розробленої моделі та визначити методи їх первинного насінництва і розмноження.

Об’єкт дослідження – особливості західноєвропейського вихідного матеріалу та рекомбінаційного процесу у цілеспрямовано створених на його основі гібридних комбінацій в умовах України і Західної Європи щодо найбільш важливих ознак, властивостей і морфологічних механізмів, які забезпечують створення сортів озимої пшениці, у генотипі яких підвищено пристосованість до умов вирощування в поєднанні з комплексом господарсько-цінних ознак.

Предмет дослідження – закономірності прояву особливостей сортозразків і гібридних популяцій західноєвропейського і місцевого походження, методи маніпулювання генетичною мінливістю, методи оцінки й добору гібридів на штучних інфекційних фонах, оцінки та добори селекційного матеріалу за комплексом господарсько-цінних ознак.

Методи дослідження - польові і лабораторні (метод гібридизації, методи оцінки й добору гібридів на штучних інфекційних фонах, методи оцінки якості зерна та ін.) для вивчення селекційного матеріалу за допомогою загально прийнятих генетичних, селекційних, біохімічних та статистичних методик.

Наукова новизна одержаних результатів. Встановлено, що вихідний матеріал Миронівської селекції характеризується високою зимостійкістю та хлібопекарськими якостями, стійкістю до вилягання та проростання, низькою ураженістю церкоспорельозом, толерантністю до хвороб колоса, а матеріал західної Європи – високою продуктивністю у поєднанні зі стійкістю до вилягання, осипання, проростання зерна в колосі, придатністю для пізніх строків посіву та високою стійкістю до окремих і комплексу хвороб, що стало основою обміну селекційним матеріалом між країнами.

Вперше в умовах Лісостепу України, при створенні вихідного селекційного матеріалу, а в подальшому і сортів, встановлено ефективність використання сортів західноєвропейського екотипу, геном яких містить пшенично-житню транслокацію (ПЖТ) 1BL/1RS, завдяки якій миронівські сорти формують більш високу адаптивність і сталі врожаї зерна в різних регіонах вирощування.

Виявлено джерела ПЖТ, серед них німецьку лінію Hadm. 6508-74, за участю якої у відділі селекції пшениці МІП створено більш 80% нових найбільш адаптивних сортів.

Встановлено, що у більшості створених нами сортів, висока адаптивна продуктивність успадкувалась від німецьких ліній Hadm. 6508-74, Hadm. 21032-87, Hadm. 28165-87 та ін., стійкість до осноних хвороб і вилягання - від німецьких ліній Hadm. 28165-87 та TAW 200, болгарської - SU-7.

На основі використання елементів генетико-біологічних властивостей сортів західноєвропейського екотипу, нами теоретично обґрунтовано та експериментально реалізовано модель сорту, яка визначає миронівський сортотип озимої пшениці.

Це дозволило нам за 1981-2003 рр. створити і передати на ДСВ 23 сорти озимої м'якої пшениці із яких 17 – занесено до Державного реєстру сортів рослин України, Росії, Білорусі, що підтверджено авторськими свідоцтвами, 6 сортів різних ступенів інтенсивності та адаптивності проходять державне сортовипробування.

Практичне значення одержаних результатів.

Розроблений диференційний підхід до прискореного розмноження нових сортів сприяв скороченню строків впровадження сортів у виробництво. Рекомендації впроваджено в базових господарствах Волинської області та елітному господарстві “Еліта” МІП, які ведуть оригінальне насінництво цих сортів.

Із залученням в гібридизацію ліній та сортів, створених за участю автора, виведено іншими селекційними установами 5 нових сортів озимої м’якої пшениці, занесених до Державного реєстру сортів рослин України: Київська 7, Київська 8, Фаворитка, Добірна, та Перлина Лісостепу; 5 сортів в Німеччині: Miras, Faktor, Fakon, Mikon, Ramiro.

Створені в співавторстві і зареєстровані в Державному реєстрі сортів рослин України 17 сортів озимої м’якої пшениці в період 1991-2002 рр. забезпечили щорічне підвищення врожайності в господарствах в середньому на 0,15-0,25 т/га з одночасним зростанням стабільності виробництва зерна. Щорічна загальна площа тільки в Україні, з якої збирався урожай за цей період, за статистичними даним складала близько 500 тис. га, що дозволяло отримувати додатково більше 100 тис. тонн зерна пшениці. Щорічний економічний ефект від впровадження створених сортів, складає в середньому 10-12 млн. доларів США.

Особистий внесок здобувача.. Дисертантом особисто здійснені: інформаційний пошук та оцінка даних літератури; щорічне розроблення тематичних планів, програм та схем селекційного процесу, браковка селекційного та вихідного матеріалу в селекційних розсадниках, планування та підбір батьківських форм при гібридизації; складання опису сортів при передачі їх на ДСВ. Узагальнено одержані результати, сформовано висновки і рекомендації; проведено планування і міжнародний обмін вихідним матеріалом.

Проведення експериментальних досліджень, фенологічних спостережень, оцінок селекційного матеріалу в розсадниках – 50-60%; написання і публікація друкованих праць – 60-100%. Доля авторства в сортах, переданих на ДСВ і занесених до Державного реєстру сортів рослин України – 10-45%.

Апробація результатів дослідження та публікацій. Результати роботи обговорювались на щорічних засіданнях вченої ради МІП ім. В.М. Ремесла (1980-2004 рр.), вчених радах інститутів по спільній роботі в Німеччині та Болгарії (через рік до 1990 року); на науково-практичних конференціях (Київ-Чабани – 1999 р.; Полтавська ДАА – 2004 р.; Уманський ДАУ – 2004 р.); V, VI та VII з’їздах УТГіС ім. Вавилова (1986, 1992, 2001 рр.); на засіданнях Німецької [1990] та Болгарської с.-г. академій. Крім того результати досліджень пропагувались на семінарах, обласних нарадах спеціалістів і керівників с.-г. підприємств шляхом виступів з лекціями, по телебаченню, виданням інформаційних листівок та буклетів.

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи висвітлено в 38 наукових працях, з яких 21 стаття (11 у фахових виданнях, 3 статті в матеріалах міжнародних наукових симпозіумів, 3 в тезах доповідей на наукових семінарах і з'їздах, 4 – рекомендації) і 17 авторських свідоцтв на сорти озимої м’якої пшениці.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація містить вступ, 5 розділів, висновки, практичні рекомендації, список використаних джерел, додатки. Робота викладена на 207 сторінках, ілюстрована 47 таблицями, 3 рисунками, 23 додатки в т.ч. 17 авторських свідоцтв. Список цитованої літератури включає 202 джерела в т.ч. 18 з країн далекого зарубіжжя.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд літератури. Аналіз літературних джерел свідчить, що історії селекції і її кінцевому результату – створенню сортів та їх ролі в підвищенні продуктивності озимої пшениці присвячена значна кількість робіт. Але, як видно з викладеного матеріалу, чим вище піднімається людина на шляху створення нових форм рослин, тим гостріше відчувається необхідність пошуків нових рішень для подальшого успіху в створенні кращих сортів.

Умови та методика проведення дослідження. Дослідження проводили на полях МІП ім. В.М. Ремесла, який розташований в південно-східній частині Київської області. Клімат помірно континентальний.

По вологозабезпеченості та температурному режиму 1987, 1993 та 1995 роки були дуже посушливими; 1981, 1986, 1990, 1996 та 1998 роки – перезволоженими; 1983, 1989, 1990, 1999 та 2000 роки – жаркими; 1985, 1987, 1993, 1996, 1997 роки – прохолодними. Таке різноманіття років сприяло комплексній оцінці селекційного матеріалу, підвищувало ефективність його добору за комплексом господарсько-цінних ознак.

В залежності від поставленого завдання і особливостей вихідного матеріалу, для створення нових сортів застосовували: а) найбільш перевірений та виправданий в селекційній практиці метод гібридизації; б) індивідуальний та масовий добори кращих за комплексом ознак рослин, сімей та колосів із гібридних популяцій Західної Європи, а також районованих, перспективних сортів і номерів, отриманих в результаті селекції.

Щороку обсяги робіт в селекційному процесі визначались наявністю вихідного матеріалу, ступенем його попереднього вивчення і поставленої мети та складали 17,5-21,0 тис. номерів, 80-100 тис. доборів по колосу і рослинах і 5-10 тис. ліній.

Зимостійкість визначали шляхом підрахунків кількості рослин восени та навесні за методикою Державного сортовипробування та Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр’єва. Доповненням до неї була окомірна оцінка в балах навесні, по густоті травостою і стану рослин на ділянках.

Облік ураженості хворобами проводили по 5-бальній шкалі по М.І. Вавилову, декілька зміненої М.З. Анпілоговим. Стійкість рослин до вилягання, оцінки та облік урожаю зерна проводили згідно методики Державного сортовипробування. Оцінки якості зерна визначали в лабораторії якості зерна інституту, згідно загальноприйнятих методик.

Математичну обробку і системний аналіз проводили за методиками варіаційної статистики по Б.А. Доспєхову, П.Ф. Рокицькому та В.Г.Вольфу. Ступінь домінування кількісних ознак визначали за формулами G.M.Beil and Atkins, трансгресію та частоту кількісних ознак – за формулою Г.С. Воскресенської та В.І. Шпоти.

Особливості західноєвропейських сортозразків колекції та гібридних популяцій F2-F5. Для зняття близькородинного схрещування і більш результативної селекційної роботи в 1980 році почали вивчати західно-європейські сортозразки та обмін кращими гібридними популяціями F2-F5.

Серед вивчених сортозразків пшениці, нами виділено лише 8,1% скоростиглих зразків: - 8 з Німеччини ( Hadm. 9183/72, Hadm .42907/81, Hadm. 7972/82, Hadm. 4533/82, Hadm. 16471/84, Hadm. 25489/86) та С-11 з Угорщини, які мали достовірну прибавку урожаю до стандарту. Найбільший відсоток (73,2%) мали сортозразки з середньостиглим періодом вегетації.

Продуктивність кращих середньостиглих сортозразків складала до 110-118% від стандартного сорту Іллічівка. Пізньостиглі сортозразки по урожайності в більшості років поступалися середньо- і скоростиглим, тому до схрещування не залучали.

В групу зимостійких виділено тільки 37 (1,7%) сортозразків; в групу середньозимостійких – близько 500 сортозразків.

Серед зимостійких сортозразків до схрещування залучали: Hadm. 6508/74, Hadm.30172/75, Сranich, Novobanatka – більше 100 разів і MV 1088, MV 20-88, Hadm. 42429/80, Hadm. 3114/84 – близько 50 разів. Інші зимостійкі сортозразки – від 5 до 25 разів.

Середньозимостійкі сортозразки до схрещування залучали частіше. Так, сортозразки Ramiro, Hadm. 20992/91, Miras, Alcedo, Compal, TAW 1.42791/80, Русалка за 10 років залучали в схрещування близько 500 разів. Це можна пояснити тим, що більшість з них, характеризується комплексом цінних ознак.

Серед сортів, які виділили за стійкістю до бурої іржі, найбільше в схрещування залучали: Flevina, Русалка, NS 476, Hadm. 42429//80, Hadm. 40014/81, Hadm. 4533/82, TAW 1.42918/81, D-2548 та інші.

За 20 років вивчення нами виділено 18 сортозразків зі стійкістю до борошнистої роси: Hadm. 42918/81, Hadm. 8370/82, Hadm. 38418/82 та інші (Німеччина), Helenka, 7980/70 Polonovice, 4/68 Smolice (Польща), NS 500, R-27, NS 313-1, NS 611 (Югославія), АД-Пловдив (Болгарія).

З селекційного матеріалу походженням з Німеччини відібрали 13 сортозразків, стійких до 4-х хвороб: бурої іржі, борошнистої роси, септоріозу та фузаріозу колосу; 44 зразки, стійких до 3-х хвороб: бурої іржі, борошнистої роси та септоріозу.

З інших країн комплексною стійкістю до 4-х хвороб виділили сортозразки:

Д-2548 (Болгарія); KS-X/10 (Угорщина); NS 476 та NS 175/2 (Югославія).

Нами виділено тільки 98 сортозразків, які поєднували підвищене продуктивне кущення з високою продуктивністю колосу: Hadm. 9183/72, Hadm. 6508/74, Compal, Hadm. 16471/84, Hadm. 17018/88, Hadm. 21384/89 та інші.

За продуктивністю колосу відібрано близько 70 сортозразків, які перевищували за цими показниками стандартні сорти Іллічівку та Миронівську 61. Але тільки у 10 сортозразків: Hadm. 39493/79, Compal, Taw. 42791/80, Hadm. 6058/88, Hadm. 11931/89, Hadm. 12589/90 та інших, маса зерна з одного колосу перевищувала 2 грами.

Із виділеного селекційного матеріалу західноєвропейського походження найбільшу увагу заслуговують сортозразки відмічені комплексом корисних ознак (табл. 1).

Слід відмітити лінію Hadm. 6508/74 (за участю якої створено сорти Миронівська 61, Миронівська 67, Миронівська 65, Сніжана, Веста).

Закономірності прояву спадковості і ефективність добору гібридів при гібридизації – основному методі створення вихідних форм озимої пшениці. В зв’язку з тим, що різні сорти пшениці не однаково передають по спадковості кількісні та якісні ознаки, для вирішення однієї і тієї ж мети доводилось проводили декілька різних типів схрещування: прості та складні, при одній материнській формі, брали декілька батьківських сортів і навпаки.

Таблиця 1

Комплексна характеристика вихідного матеріалу озимої

м’якої пшениці, отриманого із Німеччини та Болгарії (1995-2000 рр.)

Сорт,

лінія | Урожайність | Зимостійкість | Скоростиглість | Озерненість колоса | Маса 1000 зерен | Якість борошна | Стійкість до хвороб | Всього корисних ознак

вміст сирої клейковини | сила борошна | борошнис-тої роси | септоріозу | бурої

іржі | комплексна стійкість

Arkos | + | + | + | + | + | 5

Miras | + | + | + | + | + | + | + | + | 8

Alidas | + | + | + | + | 4

Mikon | + | + | + | + | + | + | + | + | 8

Ramiro | + | + | + | + | + | + | + | + | + | 9

Zentos | + | + | + | + | + | + | + | + | 8

Konsul | + | + | + | + | + | + | + | + | 8

Kontrast | + | + | + | + | + | 5

Rinaldo | + | + | + | + | + | + | 6

Riband | + | + | + | + | + | + | 6

Русалка | + | + | + | + | + | + | + | + | 8

Пліска | + | + | + | + | + | 5

Простор | + | + | + | + | + | + | 6

Побєда | + | + | + | 3

Мілена | + | + | + | + | 4

ДМ-62-44 | + | + | + | + | + | 5

H.6508/74 | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | 10

836/87-2 | + | + | + | + | 4

Аналізуючи дані щорічної перезимівлі рослин першого покоління внутрішньовидових гібридів, ми прийшли до висновку, що чим вища по зимо-стійкості материнська форма, тим більшу зимостійкість отримують нащадки.

Наприклад, весняні підрахунки в 1985-1990 рр. показали, що в комбінаціях схрещування, де в якості материнської форми були більш зимостійкі сорти миронівської селекції (Іллічівка, Миронівська 61 та інші), а батьківської – сорти із Німеччини, в середньому перезимувало 85,3% рослин; в зворотніх комбінаціях схрещування зимостійкість була набагато нижчою.

Більша частина рослин гібридів F1 мали проміжну стійкість до вилягання. Друга, менша частина рослин, наближалася до батьківських форм, а іноді мала і меншу стійкість до вилягання, ніж батьківські рослини. Трансгресії по стійкості до вилягання проявлялись дуже рідко.

За ступенем ураження бурою іржею гібриди F1 займали також проміжне положення між батьківськими формами або домінувала сприйнятливість.

За продуктивністю однієї рослини більшість гібридів F1 займали проміжне положення. В наших дослідах, в середньому за п’ять років (1981-1985) перевищення маси зерна з однієї рослини було виявлено у 23,7% комбінацій схрещування.

По зимостійкості рослини гібридів другого покоління, як правило, займали проміжне положення між батьками з відхиленням в бік материнської форми.

Проміжне положення між батьківськими формами займали рослини F2 по висоті, стійкості до вилягання, хвороб і шкідників. З моменту колосіння, у гібридних рослин другого покоління помітно проявлявся формотворчий процес, внаслідок якого відмічалось велике різноманіття рослин за цілим рядом морфологічних ознак: формі, кольору і щільності колосу, кольору і опушеності луски, наявності остюків, висоті рослин, довжині та ширині листків і т.д.

Таким чином, на підставі наших багаторічних досліджень можна зробити висновок, що метод гібридизації дозволяє створювати вихідний матеріал з великим різноманіттям господарсько-цінних ознак і біологічних властивостей. Добори за комплексом господарсько-цінних ознак у внутрішньовидових гібридів треба проводити з другого покоління. Однак, як показали результати оцінок відібраних ліній з різних селекційних ланок, не всі комбінації схрещування дають комплексно-цінні лінії. Так, з комбінацій схрещування (1981-1990 рр.) до контрольного розсадника в 1995 році дійшло 572 комбінацій схрещування (10,3%), до попереднього сортовипробування – 123 (2,73%) і до конкурсного сортовипробування – 21 або 0,7%.

Селекція на зимостійкість При селекції озимої пшениці на зимостійкість, в основному використовували метод гібридизації з застосуванням прямих і зворотніх схрещувань та вирощуванням гібридів в жорстких умовах середовища.

Наші спостереження за ростом і розвитком F1-F3 показали, що для властивості зимостійкості у внутрішньовидових гібридів озимої пшениці характерним є проміжний тип успадкування. Але показник успадкування зимостійкості залежить від ступеня впливу низьких температур на рослину: домінування відчутно проявляється в роки з більш суворими зимами (1993, 1996, 1997, 2003), а також у гібридів, де батьківські форми різко відрізняються по зимостійкості.

М’які зими практично не викликають великої диференціації ліній по зимостійкості, тому показники генетичної мінливості і спадковості невисокі. В роки з суворими зимами, а також при ранніх строках посіву гібридних популяцій, в лініях і між популяціями проявляється чітка різниця і показники мінливості і спадковості збільшуються.

Як показали дані наших багаторічних дослідів, при звичайних парних схрещуваннях практично неможливо отримати бажаного поєднання зимостійкості з продуктивністю, стійкістю до хвороб і т.д. Ми відібрали тільки одну лінію Лютесценс 20060 (Лютесценс 10795 Ч Миронівська 61), яку в 1999 році передали на ДСВ під назвою сорт Миронівська 67.

Для отримання вищезгаданого поєднання проводили насичуючі і складні схрещування з використанням третьої, четвертої, а інколи і більше, батьківських форм. В таких комбінаціях ми не вивчали особливості мінливості і спадковості. Але багаторічні спостереження показали, що зимо-морозостійкість складних гібридів в більшості залежить від останнього сорту, який додає в гібрид приблизно 50% спадкоємних чинників.

Наші спостереження і оцінки перезимівлі ліній весною показали, що чим вища зимостійкість гібридів і ліній, тим інтенсивніше вони відростають весною і навпаки. Цю залежність між інтенсивністю весняного відростання рослин і їх зимостійкістю ми пояснюємо ступенем пошкодження морозами тканин вузлів кущення, коренів, стебла і листя, яке призводить до слабкого відростання рослин.

В селекції на зимостійкість для подальшої роботи ми залишали тільки ті лінії або гібридні популяції, які характеризувались трьома важливими біологічними властивостями: кущенням рослини в осінній період (3-4 пагони), високою зимо- морозостійкістю і швидким відростанням рослин на весні. Такий підхід до створення зимостійких сортів з комплексом інших ознак дозволив нам відібрати і передати на ДСВ три лінії: Лютесценс 20060, Лютесценс 52287 і Лютесценс 52618.

Лютесценс 20060 в 1993 році під назвою сорт Миронівська 67 була передана на ДСВ, в 2002 році занесена до Державного реєстру рослин сортів України.

Лінія Лютесценс 52287 в 2000 році була передана на ДСВ під назвою Сніжана, в 2004 році занесений до Державного реєстру сортів рослин України.

Лінія Лютесценс 52618 під назвою сорт Веста передано в 2000 році на ДСВ, в 2003 році занесено до Державного реєстру сортів рослин України.

Селекція на короткостебловість і стійкMість до вилягання. Від схрещувань двох високорослих або середньорослих сортів, частіше успадкування висоти рослин передавалось по типу наддомінування (hp < 1) і рідко – по типу неповного домінування (hp > 1). При схрещуванні сортів з різною висотою рослин, успадкування йшло за проміжним типом або часткового домінування. Але чіткої закономірності в вираженні того чи іншого типу успадкування висоти рослин виявити не вдалося, так як в різні роки в одних і тих же комбінацій схрещування висота рослин в F1 проявлялась по-різному, що пояснюється різними погодними умовами і різною реакцією генотипів на умови середовища.

При реципрокних схрещуваннях, ми частіше відмічали більше зниження довжини рослин у F1 в тому випадку, коли низькорослий сорт був взятий як материнська форма. В складних схрещуваннях розщеплення по висоті рослин було значно ширше і залежало, в більшості випадків, від третьої батьківської форми.

Але поряд із зниженням висоти рослин, більшість карликових і напівкарликових сортів передавали гібридам ряд негативних ознак: низьку продуктивність, слабку зимостійкість, ураженість хворобами та інше. Тому при селекції на короткостебловість і стійкість до вилягання, на наш погляд, цінними є ті сорти, які мають генетично обумовлену короткостебловість, стійкість до вилягання і добре передають по спадковості інші позитивні ознаки. До таких сортів відносяться: Gaines, Аlcedo, Русалка, Arkos, Донська напівкарликова та ін. Гібриди F1-F3 отримані з їх участю, характеризувались не тільки укорочиним стеблом, але й добре озерненим колосом. На державне сортовипробування і районування дійшли тільки лінії Лютесценс 14226 і Лютесценс 51994.

Лютесценс 14226 на Державне сортовипробування передана в 1989 році під назвою сорт Мирлебен і занесений до Державного реєстру сортів рослин України в 1993 році, Бєларусі – в 1994 році.

Лютесценс 51994 на Державне сортовипробування під назвою Мирхад передано в 1997 році, занесено до реєстру сортів рослин України в 2000 році.

Селекція на тривалість вегетаційного періоду Щорічно проводили схрещування скоростиглих форм між собою, а також зразків, контрастних за вегетацією рослин.

В першому поколінні рослини гібридних комбінацій в більшості мали проміжний характер успадкування скоростиглості. Рідше (1-52%) зустрічались випадки, коли рослини F1 знаходились на рівні, перевищували, чи поступались батьківським формам.

В другому поколінні спостерігалась велика кількість рослин, різноманітних за тривалістю вегетаційного періоду, причому частка форм певної групи стиглості змінювалась залежно від групи стиглості батьків у комбінації схрещування і погодних умов. Вплив метеринської форми був більший, ніж батьківської.

За масою зерна з колосу більшість скоростиглих рослин мали проміжний характер успадкування (73%), 25% - на рівні скоростиглої батьківської форми і близько 2% рослин - перевищували скоростиглу батьківську форму. За 20 років роботи на скоростиглість ми відібрали і передали на ДСВ тільки одну лінію Лютесценс 14964, яка отримана від схрещування сортів Донська напівкарликова Ч (Hadm. 38305/73 Ч Ершовська 3) і під назвою сорт Миронівська 63 в 1993 році була передана на ДСВ.

За середньостиглим періодом вегетації в різні роки вивчення були виділені лінії: Лютесценс 9866, Лютесценс 51154, Лютесценс 50051 і інші.

Лютесценс 9866 в 1985 році під назвою сорт Миронівська 61 передано на ДСВ і занесено до реєстру сортів рослин України в 1989 році, Росії – 1989 р.

З 1992 по 2001 роки цей сорт визнано національним стандартом України по Лісостеповій і Поліській зонах.

Лютесценс 51154 під назвою сорт Миронівська 65 в 1995 році передано на ДСВ, в 2000 році занесено до Реєстру сортів рослин України, з 2001 року – національний стандарт для зони Полісся .

Лютесценс 50051 під назвою сорт Мірич в 1995 році передано на ДСВ, в 1999 році занесено до Реєстру сортів рослин України.

За пізньостиглим періодом вегетації в різні роки відібрані лінії: Еритроспермум 52293, Лютесценс 52278, Лютесценс 16851/96 та інші.

Лінія Еритроспермум 52293 в 1998 році під назвою сорт Миронівська 68 передана на ДСВ.

Лінія Лютесценс 52278 (Волинська напівінтенсивна) та лінія Лютесценс 16851/96 (Волинська 2) передані на ДСВ в 2000 році.

Селекція на стійкість до хвороб Багаторічне вивчення гібридів ранніх поколінь, отриманих від різних джерел стійкості в природних і штучних умовах показало, що практичний інтерес для селекції на імунітет мають сорти, які проявляють стійкість на ранніх етапах розвитку рослин (фаза сходів та виходу в трубку) і зберігають її при подальшому розвитку. При схрещуванні таких сортів з середньосприйнятливими або сприйнятливими в F1 стійкість, як правило, домінує по проміжному типу.

В більшій частині наших дослідів висока стійкість до бурої іржі і борошнистої роси в першому поколінні проявлялась в комбінаціях схрещування, де за материнську форму був взятий високостійкий сорт, а за батьківську – середньосприйнятливий. Так, від схрещування в 1980 році стійкого до бурої іржі німецького сорту Hadm. 23833/75 з середньосприйнятливою лінією (Гейнес Ч Миронівська 8086) х Alcedo був отриманий, стійкий до бурої іржі і борошнистої роси сорт Мирлебен.

Як показали результати дослідження, лінії від простих схрещувань в більшості швидко втрачали стійкість. Тому, для створення високопродуктивних, стійких до хвороб в поєднанні з комплексом інших ознак сортів, ми застосовували складні і насичуючі схрещування. Сорт, від якого планували взяти стійкість до хвороб, використовували, як материнську форму.

Для успішної роботи створювали штучні інфекційні фони безпосередньо в усіх ланках селекційного процесу. Це дало змогу підвищити результативність селекційної роботи на комплексну стійкість. Так, якщо в 1985 році в попередньому сортовипробуванні виявлено 13% ліній озимої пшениці з комплексною стійкістю, в конкурсному сортовипробуванні – 17% ліній, то в 1998 р. - відповідно 21% і 34%, а в 2004 р. – 29% і 47%.

Селекція на продуктивність Вирішальними чинниками в підвищенні урожаю є: продуктивна кущистість, кількість зерен в колосі ,маса зерна з колосу і рослини.

Продуктивна кущистість у гібридів першого покоління успадковувалась по-різному. Так, у 7 комбінацій схрещування в 1995 році продуктивна кущистість в F1 була вище, ніж у обох батьківських сортів; у 6 – займала проміжне положення і у 3-х – наближалась до одного з батьків. Наддомінування показника кращої батьківської форми – у 2-х; гіршої – в однієї; домінування кращої батьківської форми – у 4-х комбінаціях і часткового домінування – у двох.

Кількість зерен у колосі. За результатами оцінок 14 комбінацій схрещування по цьому показнику в F1 виявлено наддомінування кращої батьківської форми в 6 комбінаціях, у 2-х – наддомінування гіршої батьківської форми і в однієї – негативне домінування. Не виявили впливу на озерненість колосу від реципрокних схрещувань.

Маса зерна з колосу в більшості випадків у гібридів була вищою, ніж у батьківських сортів і успадковувалася по типу домінування і наддомінування кращої батьківської форми. Відхилення в бік гіршої батьківської форми і проміжне успадкування відмічали рідко (не більше 5%). Найбільш високий показник маси зерна з колосу спостерігали у гібридів, отриманих від схрещування батьківських сортів з більшою дивергенцією по аналізованій ознаці (Лютесценс 52286 Ч Zentos).

Маса 1000 зерен в більшості успадковувалась по проміжному типу. При схрещуванні сортів з високою масою 1000 зерен, гібриди F2-F3 за цією ознакою наближалися, в основному, до батьківської форми з меншою масою 1000 зерен і в невеликій кількості (до 4%) – до батьківської форми з більшою масою 1000 зерен. При схрещуванні сортів, які різко відрізняються по масі 1000 зерен, спостерігали сильне варіювання цієї ознаки. Але трансгресії по масі 1000 зерен виявили рідко – в межах 0,5-0,7%.

Така схема селекційної роботи дозволила нам за 1981-2003 роки відібрати і передати на ДСВ 21 сорт озимої пшениці. Порівняльна характеристика деяких наведена в таблиці 2.

Родоводи сортів озимої пшениці, створених в лабораторії міжнародних селекційних досліджень. Дослідження родоводів сортів озимої пшениці показало, що із 30 сортів, занесених до Реєстріа, 18 сортів (60%) є носіями пшенично-житніх транслокацій (ПЖТ). Завдяки німецькій лінії Hadm. 6508-74 в 90-х роках минулого століття першим реалізованим сортом лабораторії міжнародних селекційних досліджень з ПЖТ був сорт озимої пшениці Миронівська 61. Як високоадаптивний він висівався в Україні щорічно на площі більше 500 тис. га, в Росії – 250-300 тис. га, а сорт Миронівська 27 – близько 600 тис. га в Україні, Росії і Молдові, що засвідчує їх перевагу за основними адаптивними ознаками.

Таблиця 2

Порівняльна характеристика сортів озимої пшениці за 1981-2003 рр.

вивчення на конкурсному сортовипробуванні МІП ім. В.М.Ремесла

Назва сорту | Роки вивчення | Урожай-ність т/га | Оцінка перезимівлі, бал | Висота рослин,

см | Стійкість до вилягання, бал | Стійкість до

хвороб, бал | Міжфазний період сходи-колосіння, дні | Маса 1000 зерен, г | Вміст ”сирої клейковини” % | Вміст білка, %

сорти | ± до St.

Мир. 61 | борошниста

роса | септоріоз

листя | бура іржа | фузаріоз

колосу

Миронів-ська 61 | 1985-1989 | 6,52 | +0,5 | 8 | 105 | 9 | 6 | 5 | 5 | 4 | 241 | 41,7 | 30,3 | 14,3

Миронів-ська 63 | 1992-1995 | 6,88 | +0,3 | 9 | 99 | 9 | 5 | 6 | 5 | 4 | 233 | 42,5 | 28,7 | 14,2

Миронів-ська 65 | 1995-1999 | 5,81 | +0,6 | 8 | 103 | 9 | 7 | 6 | 6 | 5 | 240 | 41,8 | 25,7 | 14,7

Миронів-ська 66 | 1995-1999 | 5,57 | +0,3 | 7 | 97 | 7 | 6 | 5 | 6 | 5 | 243 | 36,6 | 27,6 | 17,9

Миронів-ська 67 | 1998-2002 | 5,33 | +0,4 | 9 | 112 | 9 | 7 | 6 | 6 | 5 | 241 | 42,5 | 26,0 | 14,0

Миронів-ська 68 | 1997-2000 | 5,83 | +0,7 | 9 | 115 | 8 | 7 | 5 | 7 | 4 | 242 | 43,0 | 28,1 | 13,8

Мирлебен | 1989-1993 | 6,48 | +0,7 | 9 | 97 | 9 | 7 | 7 | 6 | 7 | 245 | 40,8 | 28,6 | 13,3

Мирхад | 1995-2000 | 5,61 | +0,3 | 7 | 93 | 9 | 7 | 5 | 5 | 6 | 246 | 34,5 | 28,2 | 14,2

Мирич | 1995-1999 | 5,58 | +0,3 | 9 | 104 | 8 | 6 | 5 | 7 | 5 | 241 | 40,7 | 30,5 | 14,6

Веста | 1999-2002 | 5,59 | +0,6 | 9 | 108 | 9 | 7 | 6 | 6 | 5 | 240 | 38,7 | 25,3 | 14,2

Сніжана | 1999-2004 | 5,76 | +0,6 | 9 | 112 | 8 | 6 | 7 | 7 | 6 | 240 | 40,3 | 25,3 | 14,5

НІР05= (1985р.-0.23 т/га); (1986р.-0.31); (1987р.-0.43); (1988р.-0.37); (1989р.-0.41); (1990р.-0.27); (1991р.-0.32); (1992р.-0.33); (1993р.-0.27); (1994р.-0.40); (1995р.-0.36); (1996р.-0.41); (1997р.-0.44); (1998р.-0.28); (1999р.-0.40); (2000р.-0.41); (2001р.-0.35); (2002р.-0.38); (2004р.-0.41).

Аналіз родоводів і формул гліадинів наших сортів показав, що в більшості миронівських сортів виявлені відомі та вірогідні джерела ПЖТ.

В групу сортів з відомими джерелами ПЖТ ввійшли похідні Ribesel 48-49, Weigue.

Слід відзначити, що за участю сорту Weigue, створено найбільш адаптовані сорти озимої пшениці Миронівська 61 та Миронівська 27.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне і практичне узагальнення і нове вирішення важливого наукового завдання по збагаченню геноплазми сортів озимої пшениці шляхом встановлення особливостей сортозразків західноєвропейського походження, зокрема з пшенично-житніми транслокаціями (ПЖТ), залучення їх до гібридизації, визначення успадкування ознак популяцій гібридів, а також використання штучних інфекційних фонів, що дало можливість інтенсифікувати селекційний процес, обґрунтувати модель сорту і принципи добору цінних форм, на основі чого створено новий вихідний матеріал і сорти озимої пшениці нового покоління, які поєднують генетичне різноманіття з комплексом господарсько-цінних ознак, що має важливе наукове значення в галузі селекції озимої пшениці і для сільськогосподарського виробництва України.

1. Вперше в умовах Лісостепу і Полісся показано, що вихідний матеріал сортозразків озимої пшениці західноєвропейського походження поєднує високу продуктивність зі стійкістю до вилягання, осипання, проростання зерна в колосі та стійкістю до хвороб. Виявлено лінії: Hadm.6508/74 – на основі якої створено сорти Миронівська 61, Миронівська 65, Миронівська 67, Сніжана, Веста; Hadm.21384/89 – сорт Мирхад; Hadm.41810/49 – сорт Гарант і Hadm.16851/96 – сорт Волинська 2.

2. Встановлено, що залучення сортозразків різного еколого-географічного походження, всебічне їх вивчення, широке залучення в гібридизацію, особливо в складну, та цілеспрямований добір, дозволяє прискорити створення вихідного матеріалу з більшим генетичним різноманіттям для конкретного регіону.

3. На основі аналізу багаторічних даних по продуктивності колосу, кількості стебел на одиниці площі та довжини стебла і урожайності сорту, встановлено, що коефіцієнт кореляції між довжиною стебла і урожайністю дуже високий (0.65-0.88), тому для умов Лісостепу і Полісся України найбільш продуктивними є сорти з висотою 90-105 см.

4. Скоростиглі форми за масою зерна з колосу і в цілому з рослини в більшій частині поступаються середньостиглим і тільки 2% вихідного матеріалу виявлено більш продуктивними. Це негативно впливає на результативність селекційної роботи по створенню і впровадженню у виробництво скоростиглих сортів пшениці. За 20 років селекційної роботи в цьому напрямку нами відібрано і передано на ДСВ лише одну лінію Лютесценс 14964 ( сорт Миронівська 63).

5. Визначено, що висів гібридних розсадників F1-F5 на початку оптимальних строків сівби по добре удобрених попередниках (чорний або зайнятий пар) сприяють створенню і добору зимостійких форм озимої пшениці.

Встановлено, що ефективність селекційної роботи забезпечують тільки ті лінії, які характеризуються мінімум трьома важливими біологічними властивостями: добрим кущенням, високим відсотком переаимівлі рослин і швидким відростанням рослин навесні.

6. Для