ІНСТИТУТ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ДУБЧАК ОКСАНА ВІТАЛІЇВНА

УДК 633.63:631.52:575.125

ШЛЯХИ СТВОРЕННЯ СТЕРИЛЬНИХ ЛІНІЙ

ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

ТА ЇХ СЕЛЕКЦІЙНА ЦІННІСТЬ

СПЕЦІАЛЬНІСТЬ: 06.01.05 – СЕЛЕКЦІЯ РОСЛИН

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ-2005

Дисертація є рукопис.

Робота виконана на Верхняцькій дослідно – селекційній станції Інституту цукрових буряків УААН протягом 1994 – 2004 рр.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук,

професор, академік УААН,

РОЇК МИКОЛА ВОЛОДИМИРОВИЧ,

Інститут цукрових буряків УААН, директор

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук,

БУРДЕНЮК-ТАРАСЄВИЧ ЛАРИСА АНТОНІВНА,

головний науковий співробітник відділу селекції зернових культур Білоцерківського відділення Інституту цукрових буряків

кандидат сільськогосподарських наук,

РЯБОВОЛ ЛЮДМИЛА ОЛЕГІВНА,

доцент кафедри генетики, селекції та насінництва

Уманського державного аграрного університету.

Провідна установа: Інститут землеробства УААН, смт. Чабани, Києво- Св’ятошинського району Київської області.

Захист дисертації відбудеться „_15_” __червня _ 2005 р. о 12 год.

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 ознайомитись у бібліотеці Інституту цукрових буряків

УААН (другий корпус).

Автореферат розісланий „12” травня 2005 р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради

кандидат сільськогосподарських наук Сторожик Л.І.

Загальна характеристика роботи

Пошуки шляхів створення високопродуктивних стерильних ліній, оцінка їх селекційної цінності, які поєднують високу врожайність і вміст цукру, приводять до подальших розробок нових методів гетерозисної селекції цукрових буряків. Важливим резервом підвищення продуктивності цукрових буряків в селекції є використання форм з цитоплазматичною чоловічою стерильністю (ЦЧС). Для покращення цієї роботи важливим є вивчення вихідних популяцій, як джерела цінних ліній, майбутніх компонентів гібридів.

Актуальність теми. Розвиток сучасної селекції вимагає використання останніх наукових досягнень біології, генетики, біотехнології. Важливим у виробництві цукрових буряків є одержання гетерозисних гібридів на ЦЧС основі, за допомогою якої можна досягти 100 % гібридності нащадків. Поряд з цим, важливе значення для одержання високопродуктивних гібридів має комбінаційна цінність компонентів схрещування. Наші дослідження мали на меті вивчити нові шляхи створення стерильних ліній цукрових буряків та їх селекційної цінності.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Науково – дослідна робота за темою дисертації виконувалась протягом 1994 – 2004 років, входила до плану науково – технічної програми Інституту цукрових буряків УААН (№ державної реєстрації 03.04. – МВ/1196) і була складовою частиною її тематичних планів (№ державної реєстрації 01960012876).

Мета і задачі досліджень. Метою досліджень було створення однонасінних цитоплазматичних чоловічо – стерильних ліній компонентів високопродуктивних ЦЧС гібридів на базі матеріалів Верхняцької дослідно – селекційної станції.

Для досягнення цієї мети ставили задачі:

–

–

–

Об’єкт досліджень. Особливості створення диплоїдних однонасінних ЦЧС ліній, – компонентів гібридів цукрових буряків.

Предмет досліджень. Рослини цукрових буряків та селекційний процес створення нових ЦЧС ліній.

Методи досліджень. Лабораторний, польовий, виробничий, математично – статистичний та розрахунково – порівняльний.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше встановлена властивість екзоплазми успадковувати комбінаційну здатність ЦЧС ліній, для відтворення яких можна використовувати універсальні закріплювачі стерильності.

Розроблена методика одержання нових вихідних матеріалів: ЦЧС форм однонасінних та багатонасінних, фертильних та стерильних шляхом відборів серед рекомбінантів високопродуктивних гібридів.

Практичне значення отриманих результатів. Доведена можливість отримання високопродуктивних ЦЧС аналогів на базі екзоплазми комбінаційно цінних ЦЧС ліній Льговської станції, в результаті чого створено високопродуктивний гібрид Весто, який занесено до Державного реєстру сортів рослин України.

Розроблений метод отримання нових вихідних матеріалів шляхом відбору серед рекомбінантів високопродуктивних F1 гібридів потрібних форм.

Особистий внесок здобувача. Автором проаналізовані літературні джерела за темою дисертації, розроблена програма та проведені дослідження в польових і лабораторних умовах.

Узагальнено і теоретично обґрунтовано отримані експериментальні матеріали, сформульовані наукові положення, висновки і пропозиції виробництву. Безпосередньо приймала участь у створенні гібриду на ЦЧС основі Весто (5% авторства).

Апробація результатів досліджень. Основні положення роботи доповідались у 2000 р. на конференції молодих вчених в Інституті цукрових буряків на тему: „Селекція, насінництво і технологія вирощування цукрових буряків та інших культур бурякової сівозміни”та на конференції у 2003 р. з питань селекції, фізіології, насінництва, захисту рослин, системи обробітку та удобрення ґрунту, механізації та економіки (Зб. Наук. пр. ІЦБ. – К.: Поліграф Консалтінг. – 2003. – С. 66–73 і 144–149). Результати наукових досліджень доповідались на щорічних звітах (2000-2003) методичної ради з питань селекції і насінництва Інституту цукрових буряків УААН, а також на річних звітах з науково – дослідної роботи Верхняцької дослідно – селекційної станції (1994 – 2004 рр.).

Публікації. Основні результати досліджень за темою дисертаційної роботи опубліковано в 5 наукових працях – всі у фахових виданнях.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота викладена на 170 сторінках машинописного тексту. Робота включає: вступ, 6 розділів, висновки, рекомендації виробництву. Містить 35 таблиць, 19 рисунків, 13 додатків. Список використаних літературних джерел включає 261, у тому числі 58 іноземних авторів.

Основний зміст роботи

(Огляд літератури)

У збільшенні виробництва цукрових буряків особлива роль зі створення та впровадження у виробництво нових адаптивних, високопродуктивних гібридів цукрових буряків належить селекції, зокрема застосуванням сучасних методів шляхом використання гетерозисної селекції.

У розділі проведено аналіз наукової літератури з питання теоретичних основ гібридно – гетерозисної селекції сільськогосподарських культур та використання їх в селекції цукрових буряків при створенні однонасінних форм з застосуванням цитоплазматичної чоловічої стерильності (ЦЧС).

Пошук компонентів для гібридів з високою комбінаційною здатністю є одним з основних завдань для практичної селекції. Особливе значення має підбір закріплювачів стерильності, аналоги яких дають комбінаційно – цінний матеріал при створенні гібридів.

Класичний шлях створення комбінаційних ЦЧС ліній є досить затратним і довготривалим. Він передбачає створення інбредних ліній, добір серед них рослин О типу, одержання їх ЦЧС аналогів, добір серед них комбінаційно – цінних компонентів при схрещуванні з багатонасінними (ММ) комплементарними запилювачами і відтворення компонентів гібридів до виробничих масштабів. Ця технологічна схема селекційної роботи базується на визнанні визначальної ролі ядерних факторів у прояві комбінаційної цінності компонентів схрещування

У зв'язку з цим нами вивчався інший метод одержання комбінаційно – цінних стерильних форм шляхом використання неядерних факторів (екзоплазми). Тобто можливість одержання гетерозисних гібридів на базі комбінаційно – цінних ЦЧС форм з підібраними не обов’язково комбінаційно –цінними закріплювачами стерильності. При цьому, за нашими припущеннями, достатньо мати в розпорядженні невелику кількість насіння комбінаційно – цінної стерильної лінії, яку можна відтворювати з допомогою універсального закріплювача стерильності.

Окрім цього, нами вивчалась можливість створення вихідних ЦЧС матеріалів шляхом відборів з рекомбінантів високопродуктивних гібридів, їх складових з наступними оцінками і відборами.

Умови, матеріал та методика проведення досліджень.

Грунтово – кліматичні умови зони обслуговування Верхняцької дослідно – селекційної станції, де проводились дослідження протягом 2000 – 2003 років характеризуються помірним температурним режимом і нестійким зволоженням. За вегетаційний період в роки експериментів випало за середніми даними 350 мм опадів. Сума активних температур повітря (вище 10?С) за рік становила 2500...2700?С. Погодні умови за роки проведення досліджень в основному знаходились в межах багаторічних спостережень.

Основними ґрунтами даного регіону є в різній мірі опідзолені і вилугувані чорноземи, які займають близько 74% площі. Решту складають темно – сірі і сірі лісові ґрунти. Вміст гумусу в них становить 3.36 – 4.89%, гідролітична кислотність – 2.2 – 3.8 ммоль на 100г ґрунту, легко гідролізованого азоту 100-120 мг/кг ґрунту.

Матеріалом для наших досліджень були однонасінні ЦЧС форми, одержані як на Верхняцькій станції, так і від інших вітчизняних та зарубіжних оригінаторів, надісланих на станцію в рамках угод про кооперацію. ЦЧС форми на станцію передавались без закріплювачів стерильності (ЗС). В якості багатонасінних комплементарних запилювачів використовувались потомки ліній: В 11360/68; В11302/68; В 11824/68 верхняцької селекції, одержані в попередні роки шляхом реципрокно – рекурентного добору на комбінаційну здатність (КЗ).

Методика. Для визначення КЗ застосовувались пробні схрещування ЦЧС ліній з кандидатом в комплементарні запилювачі по методу топкрос. Співвідношення насінників при цьому було 2:1. Кожна ЦЧС лінія на ділянках гібридизації була представлена не менше 50 насінниками.

Плоїдність рослин визначалась методом підрахунку кількості мікропор на видимій частині пилкової оболонки. Диплоїдними (2х) вважали рослини, що мали до 11 пор, триплоїдними (3х) - 12 – 14, > 15 – тетраплоїдними (4х).

Ступінь стерильності визначалась за Оуеном (1945р). До числа стерильних відносили рослини, які не давали пилку. Однонасінність визначалась спочатку на насінниках під час вегетації. За однонасінні приймали такі насінники, які не мали на гілках другого порядку двоквіткових бутонів – „двійок”, потім однонасінність насіння, енергію проростання та схожість визначали в лабораторії відділу селекції за стандартними методиками.

Продуктивність вихідних матеріалів і їх пробних гібридів вивчались в польових дослідах основного багатофакторного станційного випробування.

Врожайність та вміст цукру в коренеплодах визначалась методом холодної дигестії на технологічні лінії „Венема”.

Матеріали, які виділялись в станційному випробуванні, вивчались у міжстанційній селекційній програмі "Бетаінтеркрос". Випробовування проводили за загальноприйнятими методиками на семи дослідно – селекційних станціях мережі Інституту цукрових буряків.

Статистичну оцінку одержаних результатів проводили за методом дисперсійного аналізу (Доспєхову Б.А., 1979).

Характеристика вихідних матеріалів

для створення ЦЧС ліній.

Вихідним матеріалом для досліджень служили ЦЧС лінії різних селекційних установ колишнього Радянського Союзу. Вони надсилались на Верхняцьку станцію для пробних схрещувань з її багатонасінними запилювачами з метою вивчення їх комбінаційної цінності і створення в подальшому спільних гібридів. Характеристика цих ЦЧС ліній і їх експериментальних гібридів з багатонасінними формами приведена в табл. 1. Серед перших експериментальних гібридів виділились кілька комбінацій з ЦЧС матеріалами Філіалу ІЦБ (тоді ЦСГС), серед яких пройшов всебічне вивчення в Державному випробуванні СРСР і був районований ЦЧС гібрид Ювілейний. Серед ЦЧС ліній інших станцій за якістю насінників (насіннєпродуктивність, стерильність та однонасінність) виділялись матеріали Уладово-Люлинецької ДСС. На їх основі в результаті Державного випробування був зареєстрований спільний ЦЧС гібрид під назвою УЛВ ЧС 37.

Новий крок у підвищенні продуктивності однонасінних ЦЧС гібридів дало вивчення ЦЧС матеріалів Льговської ДСС, які за продуктивністю значно перевищували пробні гібриди ЦЧС ліній інших станцій.

За короткий період на базі ЦЧС ліній Льговської станції було одержано, вивчено в Державному випробуванні і зареєстровано ряд гібридів: ЛВ ЧС 14, ЛВ ЧС 21, ЛВ ЧС 31, та ЛВ ЧС 40. Ці гібриди перевищували стандарти не тільки за врожайністю коренеплодів, а й також за вмістом цукру, що забезпечувало їм високу господарську цінність.

Таблиця 1

Характеристика вихідних матеріалів ЦЧС ліній

Позначення

ЦЧС ліній | Насінники на ділянках гібридизації (1985 рік) | Станційне випробування (1986 рік)

врожайність насіння з

одного насінника,

г | стериль-

ність ,% | однонасін-

ність,

% | схожість

насіння,

% | врожайність

коренеплодів,

% до стандарту | вміст цукру,

% до стандарту

Всесоюзний науково – дослідний інститут цукрових буряків (ВНІЦ) – тепер ІЦБ

12624 | 50 – 70 | 99 | 85 | 67 | 104.9 | 100.7

12626 | 30 – 50 | 98 | 87 | 62 | 108.2 | 100.7

12629 | 30 – 50 | 93 | 94 | 62 | 110.7 | 101.6

11437 | До 30 | 97 | 95 | 65 | 111.6 | 100.8

Іванівська дослідно – селекційна станція (ІДСС) ІЦБ

9331 | 30 – 50 | 90 | 86 | 70 | 101.1 | 100.7

11871 | 50 – 70 | 85 | 88 | 81 | 102.9 | 101.7

11875 | 50 – 70 | 83 | 88 | 75 | 103.9 | 101.8

Центральна селекційно-генетична станція (ЦСГС) –нині Філіал ІЦБ

25/5 | 50 – 70 | 88 | 91 | 75 | 102.8 | 99.0

20/4 | 50 – 70 | 97 | 91 | 74 | 103.5 | 99.0

Льговська дослідно – селекційна станція ВНІЦ (ЛДСС)– тепер ЛДСС Російської Федерації

1 | 50 – 70 | 90 | 78 | 80 | 104.7 | 98.8

2 | 50 – 70 | 97 | 90 | 75 | 105.4 | 100.7

107 | 70 – 90 | 92 | 85 | 81 | 107.5 | 105.1

114 | 70 – 90 | 98 | 85 | 74 | 108.5 | 105.0

72 | 70 – 90 | 90 | 80 | 85 | 108.0 | 107.0

86/79 | 50 – 70 | 96 | 84 | 78 | 108.6 | 106.2

78 | 70 – 90 | 97 | 84 | 71 | 108.7 | 106.5

80 | 50 – 70 | 92 | 86 | 71 | 110.6 | 105.5

Уладово - Люлинецька дослідно – селекційної станція (УЛДСС) ІЦБ

8130 | 50 – 70 | 95 | 85 | 81 | 113.6 | 103.2

Стандарт Рамонський 06 (Р 06) | 100 | 100

НІР 05, % | 6.4 | 2.5

З розпадом Союзу РСР Льговська станція опинилась за кордоном. Ні Верхняцька станція, ні інші насінницькі структури України не спроможні були купувати за валюту в Росії еліту ЦЧС компонентів названих гібридів. Тому виникла проблема забезпечення вітчизняного насінництва цукрових буряків власними ЦЧС матеріалами.

З 1973 року на станції робились спроби одержати власний селекційний матеріал О типу з матеріалів однонасінних фертильних лінійних форм цукрових буряків, з якими в той час проводилась селекційна робота. Перевірка їх на закріплюючу здатність ЦЧС форм НДР (одержані через ЦСГС) виявила серед них кілька ліній, здатних закріплювати стерильність на 85-90%.

Найкращою за закріплюючою здатністю була лінія, відібрана з матеріалів ялтушківського походження під номером В 635/73. Таку ж закріплюючу здатність показував О тип і його ЦЧС аналог, одержані за обміном селекційними матеріалами в рамках РЕВ від селекціонерів Болгарії, який був репродукований на станції і зареєстрований під селекційним номером 8524 (ЗС Б 8524, ЦЧС Б 8524). Характерною особливістю цього матеріалу була майже 100% - кова стерильність насінників в поєднанні зі 100% - ковою однонасінністю плодів.

У 1991 р. коли припинилися зв’язки з Льговською станцією, виникла ідея використати для цієї цілі стерильні аналоги власних ЗС О-типу на базі стерильних матеріалів Льговської та інших станцій. На протязі кількох поколінь ці матеріали насичувались згаданими ЗС О типу станції.

При цьому одночасно вивчались питання комбінаційної здатності в пробних схрещуваннях з багатонасінними запилювачами, проблеми відтворення цінних комбінацій, стійкості одержаних гібридів до хвороб.

Пробні схрещування однонасінних ЦЧС компонентів з ММ запилювачами та продуктивність гібридів в станційному випробуванні

В результаті вивчення стерильних аналогів О типу ЗС В 635/73 і ЗС Б 8524 ЦЧС ліній різного походження (головним чином Уладово- Люлинецької

Таблиця 2

Продуктивність пробних гібридів, % до стандарту (1993р.)

ЦЧС матеріали |

Показники | Багатонасінні запилювачі | Середнє

В11824/68 | В11360/68 | В11302/68

Л ЧС 72 | Врожайність | 101 | 97 | 106 | 101

Вміст цукру | 100 | 102 | 100 | 101

Збір цукру | 101 | 99 | 106 | 102

Л ЧС 80 | Врожайність | 94 | 100 | 92 | 95

Вміст цукру | 101 | 104 | 100 | 102

Збір цукру | 95 | 104 | 92 | 97

УЛ ЧС 7922 | Врожайність | 86 | 100 | 93 | 93

Вміст цукру | 105 | 102 | 102 | 103

Збір цукру | 90 | 102 | 95 | 96

ЧС В 635 | Врожайність | 91 | 93 | 103 | 96

Вміст цукру | 103 | 102 | 93 | 99

Збір цукру | 94 | 95 | 96 | 95

ЧС В 8524 | Врожайність | 91 | 101 | 106 | 99

Вміст цукру | 100 | 101 | 101 | 101

Збір цукру | 91 | 102 | 107 | 100

НІР 05 | Врожайність | 7,0 | 9,0 | 9,2

Вміст цукру | 4,0 | 3,0 | 5,0

Збір цукру | 7,2 | 8,0 | 9,1

та Льговської станцій) в пробних схрещуваннях з верхняцькими багатонасінними комплементарними запилювачами було встановлено, що комбінації цих аналогів з Льговськими ЦЧС матеріалами виявляють більш високу продуктивність, ніж комбінації з аналогами ЗС В 635/73 і ЗС Б 8524 з ЦЧС лініями НДР (табл. 2).

Як видно з наведених даних, доцільно було продовжити пошуки можливості використати екзоплазму льговських ЦЧС ліній для одержання господарсько-цінних гібридів. Була поставлена мета вивчити цілий блок питань за можливістю відтворення цих ЦЧС ліній, особливостей успадкування їх господарських ознак, належний рівень їх генеративної стійкості.

Наслідування однонасінності і стерильності

у аналогів закріплювачів стерильності

Результати вивчення наслідування ознак стерильності та однонасінності приведені в табл. 3. З наведених даних видно, що нащадки ЦЧС ліній Льговської станції, одержаних з допомогою закріплювачів стерильності Верхняцької станції мають достатньо високу стерильність і однонасінність.

Слід відмітити, що ці ознаки за роками мають різні показники. Так, рівень показника стерильності ІІ бекросу (1995р.) в більшості ЦЧС ліній був у потомках ЗС 635/73 - 97 – 98 %, за однонасінністю 96 – 98%. По лінії потомків ЗС Б 8524 рівень стерильності складав 97 – 99 % та однонасінності 96 – 98%. В наступній генерації ІІІ беккросу (1997 р.) їх аналоги за стерильністю мали протилежні показники: за однонасінністю, аналоги ЗС В 635/73 були в межах 95 – 98, ЗС Б 8524 – 90 – 98%. У IV беккросі (1999 р.) стерильність в потомках обох ЗС виявилась в межах 94 – 97%. За однонасінністю аналоги ЗС В 635/73 становили в межах 92 – 100 %, ЗС Б 8524 – 95 – 99%.

У 2002 р. було проведено розмноження стерильних матеріалів репродукцій ЦЧС ліній врожаю 1995 – 1999 рр. на фоні запилювачів ЗС 635/73 та ЗС Б 8524. Аналіз якості насіння показав його різноякісність залежно від року одержання насіння. Так, наприклад, в 1995 р. схожість на фоні ЗС В 635/73 була на рівні 84 – 96%, для запилювача ЗС Б 8524 ці дані становили 66 – 89%. У 1997 р. цей показник для запилювачів ЗС В 635/73 та ЗС Б 8524 становив відповідно 76 – 86% та 79 – 93%, а у 1999 р. насіння одержали низькосхожим – відповідно 73 – 79, 74 – 81%.

Таким чином, на основі отриманих результатів в залежності від ступеня беккросу відмічаємо, що закріплювачі стерильності в роки вивчення зберігали досить сталу закріплюючу здатність. Передбачаємо, що на базі цих ЗС можна відтворювати в необмежених масштабах ЦЧС лінії – компоненти виробничо – цінних гібридів.

Таблиця 3

Характеристика ЦЧС аналогів ЗС 635/73 та ЗС Б 8524

в залежності від ступеня беккросу (2002 рік)

Позначення

ЦЧС ліній | Селекційні номерир,

рік урожаю | Селекційний номер

урожаю 2002 р | Покоління беккросів | Стерильність, % | Якість насіння

однонасінність,% | енергія, % | схожість, % | маса 1000 плодів, г

ЗС 635/73

ЛЧС 78 | 10935/1995 | 1206 | ІІ | 98 | 97 | 74 | 85 | 11.7

ЛЧС 78 | 12256/1997 | 1224 | ІІІ | 96 | 97 | 62 | 82 | 11.2

ЛЧС 78 | 13212/1999 | 1250 | ІV | 96 | 92 | 55 | 73 | 11.6

середнє | 97 | 95 | 64 | 80 | 11.5

ЛЧС 80 | 10935/1995 | 1204 | ІІ | 98 | 96 | 52 | 84 | 12.0

ЛЧС 80 | 12256/1997 | 1223 | ІІІ | 95 | 95 | 69 | 86 | 11.2

ЛЧС 80 | 13212/1999 | 1249 | ІV | 96 | 99 | 40 | 74 | 11.7

середнє | 96 | 97 | 54 | 81 | 11.7

ЛЧС 86/91 | 10935/1995 | 1201 | ІІ | 97 | 97 | 93 | 96 | 10.5

ЛЧС 86/91 | 12256/1997 | 1218 | ІІІ | 96 | 97 | 70 | 76 | 11.1

ЛЧС 86/91 | 13212/1999 | 1238 | ІV | 95 | 100 | 51 | 78 | 10.7

середнє | 96 | 98 | 71 | 83 | 10.8

ЛЧС 556 | 10935/1995 | 1203 | ІІ | 97 | 98 | 39 | 90 | 11.0

ЛЧС 556 | 12256/1997 | 1221 | ІІІ | 96 | 98 | 39 | 77 | 11.6

ЛЧС 556 | 13212/1999 | 1246 | ІV | 95 | 98 | 56 | 79 | 10.4

середнє | 96 | 98 | 45 | 82 | 11.0

НІР 05 | 1,1 | 1,68 | 11,0 | 4,25 | 0,76

ЗС Б 8524

ЛЧС 78 | 10935/1995 | 1149 | ІІ | 99 | 98 | 24 | 75 | 13.5

ЛЧС 78 | 12256/1997 | 1167 | ІІІ | 95 | 98 | 63 | 83 | 11.3

ЛЧС 78 | 13212/1999 | 1193 | ІV | 94 | 95 | 63 | 81 | 12.5

середнє | 96 | 97 | 50 | 80 | 12.4

ЛЧС 80 | 10935/1995 | 1147 | ІІ | 97 | 97 | 22 | 66 | 12.8

ЛЧС 80 | 12256/1997 | 1166 | ІІІ | 94 | 98 | 61 | 91 | 13.3

ЛЧС 80 | 13212/1999 | 1192 | ІV | 95 | 95 | 60 | 74 | 10.7

середнє | 95 | 96 | 50 | 77 | 12.3

ЛЧС 86/91 | 10935/1995 | 1144 | ІІ | 98 | 96 | 49 | 89 | 12.4

ЛЧС 86/91 | 12256/1997 | 1161 | ІІІ | 90 | 97 | 51 | 79 | 12.1

ЛЧС 86/91 | 13212/1999 | 1181 | ІV | 97 | 97 | 31 | 80 | 12.4

середнє | 95 | 97 | 44 | 83 | 12.3

ЛЧС 556 | 10935/1995 | 1146 | ІІ | 98 | 97 | 22 | 66 | 12.8

ЛЧС 556 | 12256/1997 | 1164 | ІІІ | 95 | 90 | 80 | 93 | 13.0

ЛЧС 556 | 13212/1999 | 1189 | ІV | 96 | 99 | 55 | 80 | 10.3

середнє | 96 | 95 | 52 | 80 | 12.0

НІР 05 | 1,09 | 1,45 | 10,21 | 4,17 | 0,81

Але спочатку потрібно було вивчити питання, чи будуть виробничо – цінними, тобто високопродуктивними також гібриди, одержані на базі екзоплазми льговських ЦЧС ліній, підтримуваних ЗС верхняцької селекції.

Вивчення генеративної стійкості ЦЧС аналогів

ЗС В635/73 та ЗС Б8524 на базі екзоплазми

льговських ЦЧС ліній

У 2002 р. був проведений дослід з вивчення ЦЧС аналогів ЗС 635/73 та ЗС Б 8524 на базі екзоплазми ліній Льговського походження Л ЧС 86/91, Л ЧС 556, Л ЧС 80 (компонент ЛВ ЧС 31), Л ЧС 78 (компонент ЛВ ЧС 40). Попередня підготовка до цього вивчення заключалась в одержанні трьох беккросів: в 1995 – ІІ, 1997 – ІІІ, 1999 – ІV. У 2001 р. щоб зняти вплив старіння насіння, були одночасно розмножені всі три беккроси і в 2002 р. висаджені на насінники на фоні вказаних закріплювачів.

Таким чином, на цих матеріалах була можливість спостерігати вплив ступеня насичування впродовж трьох генерацій як на важливі ознаки насінників – однонасінність насіння та стерильність (табл. 3), так і на елементи продуктивності коренеплодів (табл. 4), що свідчить про їх генеративну стійкість.

Як було показано в табл. 3, вказані закріплювачі дають високу і майже однакову ступінь однонасінності, яка також в незначній мірі коливається в залежності від умов року.

Що стосується ознак енергії та схожості насіння і маси 1000 плодів, то слід відмітити, що вони багато в чому залежать від умов вирощування та післязбирального дозрівання. Звертає увагу те, що потомки ЗС Б 8524 мають більшу масу 1000 плодів, ніж потомки ЗС В 635/73, що взагалі характерно для цього запилювача.

В табл. 4 приведені оцінки продуктивності аналогів закріплювачів стерильності залежно від ступеня беккросування. Із цінок видно, що вказані аналоги мають рівень продуктивності (збір цукру), близький 100 % до групового стандарту (1.–Ялтушківський ЧС 72; 2.–Український ЧС 70; 3.– пробний гібрид ЦЧС аналогу ЗС Б 8524 на базі екзоплазми Хілл 13).

Поряд з цим слід відмітити в цих аналогах підвищений рівень за вмістом цукру, який має певну варіабельність залежно від ступеня беккросу та походження екзоплазми. Так, по екзоплазмі лінії Л ЧС 78 і в ЦЧС аналога ЗС 635/73 і ЗС Б 8524 вміст цукру збільшується від ІІ до ІV беккросу. По екзоплазмі лінії Л ЧС 80 спостерігається підвищений вміст цукру в ІI – ІV беккросах, причому в ІV більш високий, ніж в ІІI.

Різна вираженість цього показника також спостерігається і по екзоплазмі двох інших ліній. Але чіткої закономірності мінливості по них не спостерігається. Що стосується врожайності коренеплодів, то вона тут закономірно низька і знаходиться приблизно на рівні групового стандарту. Кращий рівень продуктивності і більш стабільний за репродукціями спостерігається у потомств ЗС В 635/73.

Таким чином, одержані дані підтверджують загально відомі факти, що лінійні матеріали, якими в даному випадку є ЦЧС аналоги закріплювачів стерильності на базі екзоплазми ЦЧС ліній льговського походження мають порівняно невисокий власний рівень продуктивності і утримують його в процесі беккросування.

Таблиця 4

Продуктивність ЦЧС аналогів ЗС В 635/73 та ЗС Б 8524

Походження

ЦЧС лінії | П о к о л і н н я б е к к р о с і в

селекційний

номер 2002р. | ІІ | селекційний

нсмер 2002р. | ІІІ | Селекційний

номер 2002р. | ІV

% до

стандарту | % до стандарту | % до стандарту

врожайність

коренеплодів | вміст цукру | Збір цукру | врожайність

коренеплодів. | вміст цукру | збір цукру | врожайність

коренеплодів. | вміст цукру | збір цукру

ЗС 635/73

ЛЧС 78 | 1206 | 97 | 101 | 98 | 1224 | 96 | 102 | 97 | 1250 | 98 | 105 | 103

ЛЧС 80 | 1204 | 91 | 104 | 95 | 1223 | 92 | 99 | 91 | 1249 | 91 | 105 | 97

ЛЧС 86/91 | 1201 | 91 | 103 | 93 | 1218 | 110 | 104 | 113 | 1238 | 94 | 104 | 98

ЛЧС 556 | 1203 | 97 | 102 | 98 | 1221 | 101 | 103 | 104 | 1246 | 92 | 102 | 93

С е р е д н є | 94 | 102 | 96 | 100 | 102 | 101 | 94 | 104 | 98

НІР 05 | 4,90 | 7,95 | 3,87

ЗС Б 8524

ЛЧС 78 | 1149 | 101 | 100 | 103 | 1167 | 91 | 103 | 94 | 1193 | 101 | 106 | 107

ЛЧС 80 | 1147 | 94 | 102 | 96 | 1166 | 97 | 101 | 99 | 1192 | 98 | 105 | 103

ЛЧС 86/91 | 1144 | 95 | 103 | 97 | 1161 | 98 | 102 | 100 | 1181 | 88 | 101 | 88

ЛЧС 556 | 1146 | 91 | 104 | 95 | 1164 | 95 | 103 | 97 | 1189 | 100 | 106 | 105

С е р е д н є | 95 | 102 | 98 | 95 | 102 | 98 | 97 | 104 | 101

НІР 05 | 6,43 | 4,2 | 6,31

Слід відмітити, що в цих матеріалах спостерігається чітка від’ємна кореляція між ознаками „врожайність” та „вміст цукру”, в результаті ці лінії мають майже однаковий рівень за збором цукру.

Випробування пробних гібридів

У 1997 р. ЦЧС лінія Л ЧС78 аналог О типу ЗС Б 8524 під шифром 9512 вивчалась в міжстанційному випробуванні за програмою "Бетаінтеркрос" на семи дослідно – селекційних станціях. Середні оцінки пробних гібридів приведені в табл. 5.

З приведених даних видно, що кращі гібриди ЗС Б 8524 в поєднанні з екзоплазмою ЦЧС ліній Льговської станції дають високий результат як з диплоїдним комплементарним запилювачем (КЗ) Верхняцької станції, так і з тетраплоїдними КЗ Білоцерківської та Іванівської станцій.

Таблиця 5

Кращі ЦЧС гібриди за продуктивністю в міжстанційному

випробуванні за програмою "Бетаінтеркрос" (1997р.)

ЧС компонент | Запилювач | Шифр гібриду | Кількість місць випробувань | Показники, % до стандарту

шифр | оригінатор | шифр 1996 | оригінатор | позначення | врожайність

коренеплодів | вміст цукру | збір цукру | вихід цукру

9512 | ВеДСС | 9605 | ВеДСС | Верхн.-1 | СЦ961001 | 6 | 110.1 | 101.9 | 112.5 | 121.1

9512 | ВеДСС | 9605 | БцДСС | 1013(4х) | СЦ960516 | 6 | 110.3 | 100.8 | 111.0 | 114.4

9512 | ВеДСС | 9608 | ІвДСС | Ит21953 | СЦ961031 | 6 | 105.7 | 103.0 | 108.9 | 112.0

НІР 05 | 1,35 | 1,57 | 1,00 | 0,69

Гібридна комбінація під шифром СЦ 961001 була передана в Державне сортовипробування і показала перевагу над стандартними сортами, за що була введена в Державний реєстр під назвою Весто (табл. 6).

Таблиця 6

Продуктивність ЦЧС гібрида Весто (СЦ 961001)

у Державному сортовипробуванні (1998 – 1999 рр.)

Назва гібриду | Врожайність коренеплодів | Вміст цукру

в коренеплодах | Збір біологічного

цукру | Вихід цукру

на заводі

ц/га | % до

М St. |

% | % до

М St. |

ц/га | % до

М St. |

% | % до

М St.

Стандарт | 377.4 | 100.0 | 17.3 | 100.0 | 64.5 | 100.0 | 57.6 | 100.0

Іванівський ЧС 33 | 391.1 | 103.6 | 17.6 | 101.7 | 68.5 | 105.3 | 59.6 | 103,6

Ялт. ЧС72 | 395.4 | 104.7 | 17.2 | 99.4 | 67.2 | 104.1 | 58.9 | 102,4

Весто (СЦ961001) | 415.5 | 110.1 | 17.6 | 101.9 | 72.6 | 112.5 | 64.5 | 112,1

НІР 05 % | 4,43 | 0,1 | 0,8 | 0,1

Таким чином, використання комбінаційно – цінних ЦЧС ліній Льговської станції з допомогою закріплювачів стерильності Верхняцької станції дало можливість одержати виробничо – цінний гібрид. Це говорить про те, що в питанні успадкування ознаки комбінаційної цінності мають значення не тільки ядерні фактори О типу, а і комбінаційно – цінна плазма ЦЧС форми.

Звідси випливає висновок, що, застосовуючи метод використання екзоплазми ЦЧС ліній навіть з посереднім ЗС О типу, можна отримувати гібриди, які за продуктивністю не поступається кращим комбінаціям з оригінальним закріплювачем стерильності О типу.

Завдяки цьому прийому на станції вдалось вирішити проблему створення власних однонасінних ЦЧС ліній, які реалізовані в новому однонасінному ЦЧС гібриді на стерильній основі Весто.

Вивчення ролі екзоплазми дозволило нам в подальшому створити на станції власні ЦЧС компоненти виробничо – цінних гібридів, які знаходяться в станційному випробуванні.

Створення нових вихідних ЦЧС матеріалів

шляхом добору рекомбінантів

Одним із можливих джерел для доборів нових вихідних матеріалів (однонасінні ЦЧС лінії, О типи, багатонасінні запилювачі ди– та тетраплоїдних форм) є рекомбінанти, одержувані при розщепленні в потомках F2 і в подальших поколіннях високопродуктивних ЦЧС гібридів, які виділяються в конкурсних випробуваннях. При цьому за рахунок рекомбінації можлива поява форм з більш високим поєднанням господарських ознак, ніж наявними у вихідних матеріалів, з яких були одержані ці гібриди.

Таблиця 7

Оцінка доборів з рекомбінантів (1998р.)

Посівний

номер | Племінна

назва насінника | Тип

насінника* | Однонасін-ність** | Тип

стериль-ності | Плоїдність

Добори з F2 гібриду Орікс

418 | В 9/н 98 | ІІІ | 1-2 | І | 2х

422 | В 17/н 98 | ІІ | 1-2 | І | 2х

426 | В 36/н 98 | ІІ | 1 | 0 | 2х

427 | В 42/н 98 | ІІІ | 1 | 0 | 2х

432 | В 50/н 98 | ІІІ | 2-3 | ферт. | 2х

433 | В 56/н 98 | ІІІ | 2-3 | ферт. | 2х

Добори з F3 гібриду Орікс

441 | В 71/н 98 | ІІІ | 1-2 | ферт | 2х

442 | В 74/н 98 | ІІІ | 1 | ІІ | 2х

443 | В 77/н 98 | ІІІ | 1-2 | ферт | 2х

444 | В 78/н 98 | ІІІ | 2 | ІІ | 3х

445 | В 78/н 98 | ІІІ | 2-3 | ферт | 3х

Добори з F2 гібриду Матадор

447 | В 83/н 98 | ІІІ | 1 | І | 2х

450 | В 87/н 98 | ІІІ | 1 | 0 | 2х

454 | В 95/н 98 | ІІ | І | 0 | 2х

455 | В 96/н 98 | І | 2-3 | ферт | 2х

461 | В 112/н 98 | ІІІ | 2-3 | ІІ | 3х

Примітки. * До І типу насінників входять такі, що мають добре розвинене центральне стебло, на якому формується основний врожай насіння; до ІІІ типу входять такі, що мають кілька однаково розвинених стебел; до ІІ входять насінники проміжної форми між І і ІІІ типами.

** 1- однонасінний насінник, 1-2 одно- двонасінний насінник.

Для добору нами були використані оригінальні гібридні форми F1 високопродуктивних зарубіжних триплоїдних гібридів Орікс– (Ай-Сі-Ай, Бельгія) і Матадор – (КВС, Німеччина), які до цього пройшли ґрунтовне випробування на сортодільницях держмережі і показали високий рівень продуктивності.

З продуктів розщеплення гібридів в F2 були відібрані родоначальники, які поєднують однонасінність і стерильність, а також однонасінні і багатонасінні фертильні форми, і послужили в нашій селекційній роботі як нові вихідні матеріали.

Програмою подальшої селекції ставилось завдання виділити серед рекомбінантів стабільно відтворювані комплементарні пари ЦЧС ліній і О типів та нові багатонасінні константні форми в якості комплементарних запилювачів ЦЧС ліній для одержання гетерозисних гібридів.

Метою цих досліджень є добір пар однонасінних ЦЧС форм і однонасінних запилювачів для схрещування з врахуванням таких критеріїв як комбінаційна здатність, можливість нового поєднання в F1 різноманітних якісних ознак, а також використання відібраних матеріалів в якості донора продуктивності і стійкості до хвороб.

Оцінка рекомбінантів в F2 і F3 гібрида Орікс і в F2 гібрида Матадор приведена в табл. 7.

Подальші добори проводили, виходячи з завдань, основою яких стала рекомбінація генів при розщепленні.

Добір ЦЧС матеріалів. Цю роботу розпочали на гібридах F2 і F3 шляхом проведення аналізуючих схрещувань, виділених з переважно однонасінних ЦЧС форм з закріплювачами стерильності ЗС В 635, ЗС Б 8524.

Таблиця 8

Результати аналізуючих схрещувань однонасінних стерильних

форм із F2 ,F3 з закріплювачами стерильності ВДСС (2000рік)

№ п/п | Посівний

номер 2002р | Селекційний

номер | Походження

ЦЧС форми | Стерильність, % | Насінник | Маса насіння з одного насінника, г | Якісні показники насіння

тип | насінність | енергія,% | схожість,% | маса 1000

насіниня, г | однонасінність,%

ЗС В 635/73

8 | 887/н1 | 2426/1 | ЗСВ635/73хМатадорF2ЦЧС | 100

100

100 | ІІІ | 1 | 15 | 10 | 15 | 8.0 | 100

9 | 889/н1 | 2438/1 | -//- | ІІІ | 1 | 20 | 21 | 63 | 9.0 | 100

10 | 890/н1 | 2439/1 | ЗСБ8524хОрікс ор.F2ЦЧС | ІІІ | 1-2 | 10 | 75 | 80 | 12.0 | 45

11 | 891/н2 | 2439/2 | -//- | 100

100

100