ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ПОЛІЩУК Михайло Іванович

УДК: 633.15:631.527.8

ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ РІЗНИХ МЕТОДІВ ОЦІНКИ САМОЗАПИЛЕНИХ ЛІНІЙ КУКУРУДЗИ ЗА ОЗНАКАМИ ТРИВАЛОСТІ ВЕГЕТАЦІЙНОГО ПЕРІОДУ ТА ПРОДУКТИВНОСТІ

Спеціальність: 06.01.05 – селекція рослин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2005

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано на кафедрі рослинництва, селекції та насінництва Вінницького державного аграрного університету Міністерства аграрної політики України протягом 1997 – 2004 рр.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор

ЗОЗУЛЯ Олександр Лаврентійович,

Вінницький державний аграрний університет,

завідувач кафедри рослинництва, селекції та насінництва

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

БОБЕР Анатолій Федорович,

Інститут землеробства УААН; головний науковий співробітник відділу генетики і селекції кормових культур

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

ЖЕМОЙДА Віталій Леонідович,

Національний аграрний університет, завідувач кафедри селекції та насінництва

Провідна установа: Уманський державний аграрний університет, м. Умань

Захист відбудеться “21” червня 2005 р. о 10 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01. в Інституті землеробства УААН

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту землеробства УААН

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо надсилати на адресу: 08162, смт. Чабани Києво – Св’ятошинського району Київської області, Інститут землеробства УААН, вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради

Автореферат розісланий “17” травня 2005 року

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук Л.О. Кравченко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Збільшення виробництва зерна кукурудзи можна досягти шляхом створення та впровадження у виробництво нових інтенсивних гібридів, використання сучасних технологій їх вирощування. Серед них особливе значення мають ранньостиглі та середньоранні гібриди, вирощування яких дасть змогу значно зменшити витрати на післязбиральне досушування зерна, проводити збирання в оптимальні строки, підвищити надійність і стабільність отримання стиглого зерна в північних районах кукурудзосіяння.

Актуальність теми. Для отримання скоростиглих гібридів кукурудзи потрібно створити новий вихідний матеріал, що, в свою чергу, потребує вивчення його в конкретних грунтово-кліматичних умовах за комбінаційною здатністю, продуктивністю та іншими важливими господарсько-цінними ознаками, виявлення особливостей проявлення даних ознак у гібридному матеріалі. Важливість вивчення теоретичних аспектів і вдосконалення існуючих практичних методів оцінювання селекційного матеріалу кукурудзи в умовах центрального Лісостепу України обумовлює актуальність виконаної роботи.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, тематиками.

Дослідження по темі дисертаційної роботи проводили у відповідності з тематичними планами науково-дослідних робіт Вінницького державного аграрного університету згідно з НТП УААН “Зернові і олійні культури” на 1996 – 2000 рр. за темою: “Створити інтенсивні, імуностійкі сорти люцерни і кормових бобів та ліній кукурудзи з підвищеними адаптивними властивостями” (номер державної реєстрації 0199U003105).

Мета та задачі досліджень. Мета досліджень - виявлення у самозапилених ліній комплексу господарсько-цінних ознак, визначення їх кореляційних взаємозв’язків, встановлення особливостей проявлення та успадкування тривалості вегетаційного періоду “сходи – фізіологічна стиглість зерна” і врожайності зерна гібридами кукурудзи, розроблення принципів підбору батьківських пар для схрещування при їх гібридизації в умовах центрального Лісостепу України.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання:

I. оцінити вихідний матеріал за тривалістю вегетаційного періоду, продуктивністю, морфологічними та іншими господарсько-цінними ознаками;

II. встановити кореляційні зв’язки між кількісними ознаками самозапилених ліній та гібридів кукурудзи;

III. оцінити існуючі та новозапропоновані методи визначення тривалості вегетаційного періоду і продуктивності рослин з метою їх застосування у селекційному процесі;

IV. визначити комбінаційну здатність самозапилених ліній кукурудзи;

V. виявити особливості успадкування, проявлення морфологічних та інших господарсько–цінних ознак самозапилених ліній і створених на їх основі гібридів кукурудзи;

VI. виділити самозапилені лінії – джерела цінних ознак і визначити шляхи їх ефективного селекційного використання;

VII. створити високопродуктивні експериментальні гібриди кукурудзи та виділити кращі гібридні комбінації для селекційного і промислового використання.

Об’єкт досліджень – тривалість вегетаційного періоду, продуктивність (урожайність зерна) та інші господарсько-цінні ознаки самозапилених ліній і закономірності їх формування, проявлення й успадкування створеними на їх основі гібридами кукурудзи.

Предмет дослідження – самозапилені лінії та створені на їх основі прості гібриди кукурудзи.

Методи дослідження: органоліптичний - для виявлення фенотипової мінливості деяких ознак рослин; вимірювально–ваговий – для визначення величини морфологічних ознак рослини, обліку врожаю зерна; розрахунковий – для обрахування середніх даних кількісних ознак, визначення показників комбінаційної здатності, ступеня домінування, варіацій і кореляційного зв’язку ознак, пов’язаних з тривалістю вегетаційного періоду, врожайністю зерна та її складових, морфологічних показників рослини в цілому; математично - статистичний – для оцінки достовірності отриманих результатів досліджень; розрахунково–порівняльний – для проведення біоенергетичної оцінки.

Наукова новизна отриманих результатів полягає у виявленні закономірностей та особливостей формування скоростиглості, продуктивності, інших морфологічних та господарсько-цінних ознак у самозапилених ліній і гібридів кукурудзи, здійснена порівняльна оцінка відомих та новозапропонованих методів визначення тривалості вегетаційного періоду і продуктивності кукурудзи за елементами структури качана, запропоновано селекційний прогноз можливості покращання рослини і методи його здійснення, виділені нові самозапилені лінії з окремими або комплексом цінних ознак та властивостей як вихідний матеріал для селекції ранньостиглих, середньоранніх та середньостиглих гібридів кукурудзи. Створено нові прості міжлінійні гібриди, придатні для формування гібридів промислового використання. Виявлено генетичні джерела ліній кукурудзи з високою продуктивністю та скоростиглістю, які зареєстровані у Національному Центрі генетичних ресурсів України.

Практичне значення отриманих результатів полягає в розробленні рекомендацій щодо підвищення ефективності селекційних робіт зі створення самозапилених ліній та гібридів кукурудзи. Виділені самозапилені лінії з високою ЗКЗ за врожайністю зерна (середньорання - ХЛГ 224; середньостигла - ХЛГ 33; середньопізня - УХ 405); зі середнім значенням ЗКЗ за даною ознакою (ранньостиглі - МА 17, PLS 61 і ХЛГ ); з низьким від’ємним значенням ЗКЗ за ознакою “тривалість вегетаційного періоду” (ранньостиглі - МВ , ХЛГ , PLS 61 і ХЛГ 272; середньорання - ХЛГ ).

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана особисто автором. Узагальнено наукові розробки вітчизняних та закордонних джерел літератури за темою дисертації, розроблено напрям наукових досліджень. Згідно з програмою науково – дослідних робіт, автор проводив польові та лабораторні дослідження, виконав статистичне оброблення та аналіз отриманих експериментальних даних, сприяв впровадженню пропозицій у селекційну практику. За результатами проведених досліджень опубліковано наукові праці, підготовлено до друку дисертацію та автореферат.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на засіданнях кафедри рослинництва, селекції та насінництва ВДАУ; на науково – практичному семінарі молодих вчених та спеціалістів “Вчимося господарювати” (Київ, 1999); наукових конференціях аспірантів ВДАУ “Проблеми АПК: стан та перспективи розвитку” (Вінниця, 2000); “Сучасна аграрна наука: напрямки досліджень, стан і перспективи” (Вінниця, 2001); “Сучасна аграрна наука: Сталий розвиток агроекосистем” (Вінниця, 2002).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 9 наукових праць, 4 з яких у фахових виданнях.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота викладена на 214 сторінках машинописного тексту українською мовою. Складається зі вступу, семи розділів, висновків, рекомендацій селекційній практиці, списку використаних джерел літератури, який містить 314 найменувань, з них 40 латиницею, 32 таблиці та 20 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

РОЗДІЛ 1. ЕТАПИ РОЗВИТКУ ТА СТВОРЕННЯ ВИХІДНОГО СЕЛЕКЦІЙНОГО МАТЕРІАЛУ КУКУРУДЗИ

(огляд літератури)

У розділі подається огляд джерел літератури вітчизняних та закордонних дослідників. Проаналізовано принципи створення, поліпшення, оцінювання та ідентифікації інбредних ліній і гібридів кукурудзи. Розглянуто особливості та характер кореляційних зв’язків господарсько-цінних ознак у самозапилених ліній та гібридів кукурудзи. Обґрунтовано необхідність подальшого вивчення даних питань в умовах центрального Лісостепу України.

РОЗДІЛ 2. УМОВИ, МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводились протягом 1997 – 2004 рр. на дослідному полі кафедри рослинництва, селекції та насінництва Вінницького державного аграрного університету.

Ґрунт – сірий лісовий, крупнопилувато-середньосуглинковий на лесі. За результатами останнього комплексного агрохімічного аналізу (1995 р.), вміст гумусу (за Тюріним) в орному шарі складає 2,4Реакція ґрунтового розчину – рН (сольове) становить 5,8; вміст доступного для рослин азоту (за Корнфілдом) – 8,8 мг, рухомого фосфору й обмінного калію (за Чириковим) – відповідно 21,2 і 9,2 мг на 100 г ґрунту.

Погодні умови в роки досліджень відрізнялись від середньобагаторічних даних. При цьому вони різнились між собою за роками, але були сприятливі для вирощування кукурудзи.

За вихідний матеріал було взято самозапилені лінії лабораторії гетерозису Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр’єва УААН (м. Харків) та з колекції ВІР.

Облікова площа ділянок для самозапилених ліній складала 4,9 м2, для гібридів – 9,8 м2. Повторність у дослідах для самозапилених ліній 2 – - разова, простих гібридів – 4- разова. Розміщення ділянок, відповідно до групи стиглості, методом рендомізованих блоків. Стандарти розміщувались через кожні 20 ділянок зразків робочої колекції.

За стандарти використовували кращі селекційні лінії робочої колекції для груп стиглості, спираючись на результати попереднього оцінювання селекційних установ України: СМ 4 (ранньостигла), F (середньорання), W  (середньостигла), ХЛГ 1363 (середньопізня). Стандартами для врожайності зерна та інших господарсько–цінних ознак у простих гібридів були гібриди вітчизняної селекції, які занесені до Державного Реєстру сортів рослин України в лісостеповій зоні на 1998 –  рр., а саме – Колективний АСВ (ранньостиглий), Колективний 225 МВ (середньоранній) і Дніпровський 337 МВ (середньостиглий).

Фенологічні спостереження, оцінювання та обліки проводились відповідно до ”Методики проведення польових досліджень з кукурудзою” (1980). Градаційну та бальну оцінку всіх морфологічних та якісних ознак вели за Класифікатором-довідником виду Zea mays L (1990), а оцінку їх варіювання - за методикою Ю.А. Гужова (1987).

Кількість листків підраховували за методикою Ю.О. Асики (1985).

Кількість жилок на листку визначали відповідно до методики О.Л. Зозулі (1992).

Лінійні розміри насіння встановлювали шляхом прямого вимірювання з використанням штангенциркуля. Визначення розмірів проводилося для насіння середньої зони качана відповідно до методичних порад О.О. Кліценка (1994) та М.М. Макрушина (1994).

Кут відхилення надкачанного листка та кут відхилення продуктивного качана від стебла визначали за методикою О.Л. Зозулі (1982).

Фізіологічну стиглість зерна відмічали за появою “чорного шару” в основі зерна за методикою M. Cristea, D. Funduianu, S. Reichbuch (1978). У період настання фізіологічної стиглості визначалась вологість зерна.

Діалельний аналіз вивчених показників проводився першим методом першої моделі Гріффінга (1956).

Успадкування тривалості вегетаційного періоду визначалось за методикою Н.О. Плохінского (1962).

Аналіз ступеня домінування проводився за методикою P. Petr, K. Frey (1966).

Дослідні дані оброблялись дисперсійним, кореляційним і регресійним методами аналізу за Р.В. Рокіцьким (1973), Дж. Снедекором (1961), А.А. Жученко (1980), Н.В. Турбіним, Л.В. Хотилевою і ін. (1974) та іншими методами на персональному комп’ютері з використанням спеціальних прикладних програм для Windows 95/98: Excel 7.0, Mathcad 2000.

РОЗДІЛ 3. ХАРАКТЕРИСТИКА САМОЗАПИЛЕНИХ ЛІНІЙ КУКУРУДЗИ ЗА МОРФОЛОГІЧНИМИ ТА ГОСПОДАРСЬКО-ЦІННИМИ ОЗНАКАМИ

У даному розділі приводяться результати оцінювання вихідного матеріалу кукурудзи за тривалістю вегетаційного періоду “сходи – фізіологічна стиглість зерна” та його етапів; за ознаками, які визначають тривалість вегетаційного періоду (кількість листків на рослині, кількість жилок на листку), а також за висотою рослин, висотою прикріплення продуктивного качана, кутом відхилення качана та листка від стебла; крім того, проведено аналіз елементів структури врожаю та врожайності зерна кукурудзи. Усі аналізовані інбредні лінії згруповано за тривалістю вегетаційного періоду в групи (ранньостиглі, середньоранні, середньостиглі, середньопізні), а в межах кожної групи виділено кращі за господарсько-цінними ознаками самозапилені лінії з подальшим використанням їх у гібридизації.

За тривалістю вегетаційного періоду “сходи – фізіологічна стиглість зерна” виділено самозапилені лінії (МВ 1128; MS ; ХЛГ 247; ХЛГ 263; ХЛГ 264 ХЛГ 293; ХЛГ 295; ХЛГ 158; ХЛГ 163; ХЛГ 167; ХЛГ 224; ХЛГ ; ХЛГ 1090; МА 45; ХЛГ 81 ХЛГ 249; ХЛГ 403; ХЛГ 939; ХЛГ 1216; ХЛГ 1343; СО 113; ХЛГ 66; ХЛГ та ін.), які, порівняно з лініями-стандартами, мали коротший на 1,0 – 10,6 дня вегетаційний період. Лінії кременистого підвиду, як правило, були скоростигліші порівняно із зубоподібним. Для ліній МВ1128, PLS 61, ХЛГ , ХЛГ 45, ХЛГ 224, ХЛГ , ХЛГ 270, ХЛГ 290, ХЛГ 386 та інших характерним є порівняно стабільне проявлення ознаки тривалості вегетаційного періоду “сходи – фізіологічна стиглість зерна” та його міжфазних періодів.

Згідно з класифікатором довідником виду Zea mays, до зразків з високим проявленням ознаки “висота рослин” (151 – см) віднесені середньорання самозапилена лінія ХЛГ 224, середньостиглі – W 401, УХ  О2, ХЛГ 33 і ХЛГ ; середньопізні – ХЛГ 1363 і УХ 405.

За висотою прикріплення качана, відповідно до класифікації довідника виду Zea mays, до зразків зі середнім рівнем (51 – см) проявлення цієї ознаки віднесено середньостиглі лінії ХЛГ 33, ХЛГ 42 і ХЛГ 294; зі середньопізніх - ХЛГ 1363 і УХ 405.

Самозапилені лінії ранньостиглої групи характеризуються переважно однорідністю за ознакою “діаметр качана”. Істотніша різниця між самозапиленими лініями спостерігалася за такими елементами структури врожаю як кількість рядів зерен, зерен у ряду і маса 1000 зерен.

У групі середньоранніх самозапилених ліній високі значення окремих елементів структури врожаю мали інбредні лінії ХЛГ 158 і ХЛГ 290 – за кількістю рядів зерен (15,3 і 14,0 шт.), ХЛГ 269 і ХЛГ 215 - за кількістю зерен у ряду (28,8 і 24,5 шт.), ХЛГ 157 і ХЛГ 269 - за масою 1000 зерен (256,7 і 242,1 г).

Серед середньостиглих інбредних ліній виділено ряд ліній з порівняно високим проявленням окремих ознак. Зокрема, самозапилені лінії ХЛГ 33 і ХЛГ характеризуються вищою, від середнього рівня, кількістю рядів зерен (16,3 та 16,0 шт.), а лінії ХЛГ , ХЛГ і УХ 412 О2 – кількістю зерен у ряду (28,1 – 28,2 шт.). Найоптимальніше поєднання всіх елементів структури врожаю виявлено в лінії ХЛГ 33 та стандарту W 401.

У групі середньопізніх найкращі показники елементів структури врожаю мала лінія стандарт ХЛГ 1363, в якої довжина качана складала 16,9 см, 16 рядів зерен, 34,1 зернини в ряду та 265,5 г маса 1000 зерен. Лінії ХЛГ 175 і ХЛГ 180 характеризувалися більшою кількістю рядів зерен (18,0 шт.), УХ – зерен у ряду (35,5 шт.) і ХЛГ 83 – масою 1000 зерен (262,5 г).

Отримані дані врожайності самозапилених ліній свідчать про тенденцію підвищення врожайності зерна з подовженням вегетаційного періоду. При цьому такі інбредні лінії як: ХЛГ 247, ХЛГ 273, ХЛГ 295, ХЛГ , W 401, ХЛГ , УХ , ХЛГ 175, ХЛГ 280, ХЛГ 562, ХЛГ 1211, ХЛГ 1218, УХ  О2, ХЛГ 76, ХЛГ 998, ХЛГ 1278, ХЛГ 62, ХЛГ та інші характеризуються стабільною за роками врожайністю, а СМ , СА 17, PLS , ХЛГ 245, ХЛГ 264, ХЛГ 272, ХЛГ , F 2, ХЛГ 45, ХЛГ , ХЛГ , ХЛГ , ХЛГ 270, ХЛГ , TVA О2, ХЛГ 42, ХЛГ , ХЛГ , ХЛГ , ХЛГ 294, СО 113, ХЛГ 83, ХЛГ 189 та інші мають схильність до зниження врожайності в несприятливі за погодними умовами роки.

Таким чином, встановлено, що ознаки скоростиглості, відповідно до градаційної класифікації самозапилених ліній, мають суміжні характеристики за морфологічними ознаками качана і рослини, і в першу чергу це стосується кількості листків на рослині та кількості жилок на листку.

РОЗДІЛ 4. КІЛЬКІСНІ ОЗНАКИ БАТЬКІВСЬКИХ ФОРМ І ГІБРИДІВ КУКУРУДЗИ ТА ОСОБЛИВОСТІ ЇХ ВЗАЄМОЗВ’ЯЗКІВ

За результатами вивчення особливостей проявлення основних господарсько-цінних ознак і визначення коефіцієнтів кореляції між ними встановлено, що коефіцієнти кореляції між тривалістю вегетаційного періоду в цілому та окремими періодами вегетації (“сходи–цвітіння качана”, “цвітіння качана–фізіологічна стиглість зерна”) як у самозапилених ліній, так і в створених на їх основі простих гібридів є позитивними і знаходяться на рівні високих величин (r ,863 – 0,932) (табл. 1).

Таблиця 1

Кореляційна залежність між тривалістю вегетаційного періоду “сходи – фізіологічна стиглість зерна” та господарсько-цінними ознаками

Ознака | Коефіцієнт кореляції

самозапилені лінії | прості гібриди

1997 | 1998 | 1999 | 1998 | 1999

Сходи – цвітіння качана, дні | 0,900*** | 0,863*** | 0,901*** | 0,895*** | 0,861***

Цвітіння качана – фізіологічна стиглість зерна, дні | 0,869*** | 0,932*** | 0,914*** | 0,939*** | 0,929***

Кількість листків , шт. | 0,679*** | 0,559*** | 0,601*** | 0,575*** | 0,600***

Кількість жилок на листку, шт. | 0,485*** | 0,477*** | 0,268* | 0,679*** | 0,674***

Висота рослин, см | 0,204 | 0,333** | 0,169 | 0,359*** | 0,300***

Висота прикріплення качана, см | 0,205 | 0,205 | 0,281** | 0,359*** | 0,344***

Кут відхилення качана, ° | 0,278* | 0,331** | - 0,145 | 0,211* | 0,199*

Кількість качанів на рослині, шт. | 0,251* | 0,174 | 0,163 | 0,244** | 0,270**

Довжина качана, см | 0,411*** | 0,314** | 0,258** | 0,390*** | 0,364***

Діаметр качана, см | 0,346** | 0,398*** | 0,330** | 0,396*** | 0,430***

Кількість рядів зерен, шт. | 0,351*** | 0,472*** | 0,327** | 0,042 | 0,093

Кількість зерен у ряду, шт. | 0,277** | 0,211** | 0,319** | 0,244** | 0,231*

Сума лінійних розмірів зернівки, см | 0,073 | 0,094 | 0,236* | 0,438*** | 0,469***

Маса 1000 зерен, г | - 0,135 | - 0,123 | - 0,113 | 0,210* | 0,219*

Урожайність зерна, ц/га | 0,328** | 0,296* | 0,355*** | 0,342*** | 0,375***

Істотно на рівні значущості: * - 0,05; ** - 0,01; *** - 0,001.

Відмічено середній рівень кореляційних зв’язків між тривалістю періоду “сходи – фізіологічна стиглість зерна” з ознакою “кількість листків на рослині” (r ,559 – ,679) у самозапилених ліній і простих гібридів. Нижчі, однак на середньому рівні значущості, спостерігалися кореляційні зв’язки між тривалістю вегетаційного періоду та кількістю жилок на листку (r = 0,268 – 0,679). Отримані результати досліджень свідчать про можливість використання періодів вегетації “сходи – цвітіння качана” та “цвітіння качана - фізіологічна стиглість зерна” в якості надійних критеріїв оцінювання самозапилених ліній та гібридів кукурудзи на скоростиглість. Дещо меншою виявилась залежність ознак “кількість листків на рослині” та “кількість жилок на листку”, але вона є істотною за високого і середнього рівня значущості. З іншими морфологічними й господарсько-цінними ознаками кореляційна залежність тривалості періоду “сходи-фізіологічна стиглість зерна” була позитивна на слабкому та середньому рівнях значущості.

Між урожайністю зерна й тривалістю вегетаційного періоду як у самозапилених ліній, так і в простих гібридів була виявлена позитивна на середньому рівні кореляційна залежність (r ,296 – 0,355 у самозапилених ліній і 0,342 – 0,375 у простих гібридів).

Урожайність зерна у самозапилених ліній і простих міжлінійних гібридів знаходилась на низькому рівні кореляційного зв’язку з тривалістю періодів “сходи – цвітіння качана” та “цвітіння качана – фізіологічна стиглість зерна”. У самозапилених ліній коефіцієнти кореляції між цими ознаками були близькими до середніх 0,147 – 0,281 і 0,344 – 0,365, а в простих міжлінійних гібридів середніми – 0,326 – 0,365 та 0,305 – 0,313 (табл. 2).

Таблиця 2

Кореляційні зв’язки між урожайністю зерна, морфологічними

і господарсько-цінними ознаками

Ознака | Коефіцієнт кореляції

самозапилені лінії | прості гібриди

1997 | 1998 | 1999 | 1998 | 1999

Сходи - цвітіння качана, дні | 0,281** | 0,147 | 0,263** | 0,326*** | 0,365***

Цвітіння качана – фізіологічна стиглість зерна, дні | 0,360*** | 0,344*** | 0,365*** | 0,305*** | 0,313***

Висота рослин, см | 0,434*** | 0,552*** | 0,231* | 0,415*** | 0,502***

Висота прикріплення качана, см | 0,373*** | 0,533*** | 0,495*** | 0,361*** | 0,491***

Кут відхилення качана, ° | 0,226* | 0,359** | 0,177 | 0,140 | 0,198

Кількість листків на рослині, шт. | 0,438*** | 0,400*** | 0,307** | 0,554*** | 0,567***

Кількість жилок на листку, шт. | 0,426*** | 0,527*** | 0,239* | 0,352*** | 0,371***

Кількість качанів на рослині, шт. | 0,597*** | 0,499*** | 0,645*** | 0,582*** | 0,567***

Довжина качана, см | 0,418*** | 0,604*** | 0,526*** | 0,597*** | 0,611***

Діаметр качана, см | 0,485*** | 0,629*** | 0,420*** | 0,630*** | 0,678***

Кількість зерен у ряду, шт. | 0,717*** | 0,729*** | 0,734*** | 0,683*** | 0,662***

Кількість рядів зерен, шт. | 0,302** | 0,479*** | 0,411*** | 0,346*** | 0,355***

Сума лінійних розмірів зернівки, см | 0,284** | 0,386*** | 0,462*** | 0,571*** | 0,598***

Маса 1000 зерен, г | 0,461*** | 0,429*** | 0,385*** | 0,598*** | 0,617***

Істотно на рівні значущості: * - 0,05; ** - 0,01; *** - 0,001.

Таким чином, результати вивчення кореляційних зв’язків урожайності зерна з тривалістю вегетаційного періоду свідчать про те, що тільки невелика частка такого фактора як тривалість вегетаційного періоду визначала урожайність зерна як самозапилених ліній, так і простих гібридів кукурудзи.

Взаємозв’язок урожайності зерна з окремими морфологічними ознаками та елементами структури врожаю був позитивним на середньому і високому рівнях значущості як у самозапилених ліній, так і в простих гібридів (висота рослин, кількість листків на рослині, кількість жилок на листку, кількість зерен у ряду, кількість рядів зерен).

Серед елементів структури качана найвищий кореляційний зв’язок встановлено між урожайністю зерна і кількістю зерен у ряду (у самозапилених ліній та в простих гібридів (r=0,662 – 0,734).

РОЗДІЛ 5. КОМБІНАЦІЙНА ЗДАТНІСТЬ САМОЗАПИЛЕНИХ ЛІНІЙ ЗА ОЗНАКАМИ СКОРОСТИГЛОСТІ ТА ВРОЖАЙНОСТІ ЗЕРНА, ЇХ УСПАДКУВАННЯ І ПРОЯВ У ГІБРИДІВ КУКУРУДЗИ

Результати вивчення комбінаційної здатності самозапилених ліній кукурудзи за тривалістю вегетаційного періоду ”сходи – фізіологічна стиглість зерна” (табл. 3) показали, що самозапилені лінії, які в результаті схрещування давали прості гібриди з найменшою тривалістю періоду вегетації, мають найнижчі від’ємні значення ефектів ЗКЗ. Найскоростигліші гібриди було отримано за участю ліній МВ 1128, ХЛГ 386, ХЛГ 264 і PLS . Гібриди, створені за участю ліній УХ 405 та ХЛГ 33, мали найдовший вегетаційний період. Значення ЗКЗ в них відповідно становили 12,478 та 6,756 дня. Тривалість вегетаційного періоду гібридів від схрещування самозапилених ліній ХЛГ та ХЛГ 272 була близькою до середнього значення цієї ознаки в досліді. Відповідно цінними для створення скоростиглих гібридів є лінії, які поєднують високі від’ємні значення ЗКЗ з низькими значеннями СКЗ. Серед вивчених у 1998 –1999 рр. за цими показниками ліній виділились самозапилені лінії МВ , PLS , ХЛГ та ХЛГ 386. Для створення середньоранніх гібридів кукурудзи представляють селекційну цінність інбредні лінії ХЛГ 33 та ХЛГ 272, генотипи яких поєднують низьку ЗКЗ та високу СКЗ, що свідчить про можливість істотного проявлення гетерозису за тривалістю вегетаційного періоду в гібридів, створених за їх участю.

Вивчення комбінаційної здатності самозапилених ліній за ознаками ”кількість листків на рослині”, “кількість жилок на листку” показали, що лінії, які мають найнижчі від’ємні значення ефектів ЗКЗ за тривалістю вегетаційного періоду (МВ 1128, PLS 61, ХЛГ 264), характеризуються найнижчими від’ємними значеннями ЗКЗ за даними показниками. При цьому самозапилені лінії з низькою ЗКЗ за ознакою “тривалість вегетаційного періоду” (ХЛГ 33 та УХ ) мали й низькі ЗКЗ за “кількістю листків на рослині” та “кількістю жилок на листку”.

Таблиця 3

Комбінаційна здатність самозапилених ліній кукурудзи за ознаками скоростиглості та врожайності зерна

(1998 – 1999 рр.)

Показник | Назва лінії

Ма 17 | PLS 61 | УХ 405 | МВ 1128 | ХЛГ 33 | ХЛГ 224 | ХЛГ 264 | ХЛГ 272 | ХЛГ 386

1998 | 1999 | 1998 | 1999 | 1998 | 1999 | 1998 | 1999 | 1998 | 1999 | 1998 | 1999 | 1998 | 1999 | 1998 | 1999 | 1998 | 1999

Тривалість вегетаційного періоду

Ефекти ЗКЗ | 2,544 | -0,654 | -2,892 | -1,179 | 12,478 | -1,212 | -9,363 | -1,851 | 6,756 | 4,649 | -0,986 | -1,064 | -3,258 | -1,347 | -1,096 | 3,985 | -4,162 | -1,325

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

Варіанси СКЗ | 1,820 | 0,099 | 0,168 | 0,161 | 0,207 | 0,132 | 0,973 | 0,190 | 1,255 | 4,047 | 0,757 | 0,150 | 0,672 | 0,100 | 2,271 | 4,059 | 1,210 | 0,103

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

Кількість листків на рослині

Ефекти ЗКЗ | -0,353 | -0,208 | -0,781 | -0,653 | 1,958 | 2,286 | -1,353 | -1,853 | 1,213 | 1,197 | -0,181 | -0,236 | -0,631 | -0,586 | 0,319 | 0,285 | -0,192 | -0,231

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

Варіанси СКЗ | 1,313 | 1,733 | 1,743 | 2,757 | 1,722 | 1,966 | 1,144 | 0,058 | 1,079 | 0,033 | 0,074 | 0,132 | 0,001 | 0,582 | 1,116 | 0,786 | 0,955 | 1,068

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

Кількість жилок на листку

Ефекти ЗКЗ | 0,407 | 0,215 | -0,720 | -0,641 | 2,624 | 1,970 | -1,970 | -1,591 | 2,285 | 0,915 | 0,468 | 0,615 | -1,243 | -1,018 | -0,237 | 0,309 | -1,618 | -0,774

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

Варіанси СКЗ | 0,465 | 1,599 | 1,233 | 0,308 | 0,854 | 1,607 | 0,184 | 0,186 | 0,108 | 1,913 | 2,523 | 1,022 | 0,736 | 0,549 | 1,245 | 0,624 | 2,583 | 1,189

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

Урожайність зерна

Ефекти ЗКЗ | 3,481 | 2,306 | -1,050 | -1,606 | 9,686 | 12,183 | -7,197 | -7,334 | 7,247 | 5,706 | 7,819 | 6,561 | -10,425 | -10,639 | 0,125 | 2,289 | -9,708 | -9,467

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

Варіанси СКЗ | 1,598 | 1,137 | 1,603 | 1,546 | 0,796 | 0,942 | 1,237 | 1,052 | 0,891 | 1,085 | 1,157 | 1,494 | 0,357 | 0,348 | 1,009 | 1,133 | 0,322 | 0,262

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

Таким чином, зіставлення результатів діалельних аналізів комбінаційної здатності самозапилених ліній за ознаками “тривалість вегетаційного періоду” та “кількість листків на рослині”, з однієї сторони, підтверджує наявність позитивного кореляційного зв’язку між ними, а з іншої – свідчить про можливість використання при характеристиці ЗКЗ вихідного матеріалу за скоростиглістю ознаки “кількість листків на рослині”. Високу стабільність ефектів ЗКЗ за роки досліджень отримано за ознакою “кількість жилок на листку”. Встановлено, що дана ознака є генетично детермінованою, стійкою і може використовуватись у якості побічного показника оцінювання тривалості вегетаційного періоду.

Результати діалельного аналізу комбінаційної здатності самозапилених ліній за ознакою “урожайність зерна” свідчать, що найвищу ЗКЗ у роки досліджень мали середньопізня лінія УХ , середньорання ХЛГ 224 та середньостигла ХЛГ 33, ефекти ЗКЗ яких становили 5,7 – 12,2 ц/га. Близьку до середньої в досліді врожайність зерна формували гібриди, створені за участю ранньостиглих ліній МА 17, ХЛГ 272 та PLS 61, значення оцінок ЗКЗ яких знаходились у межах від -1,0 до 3,5 ц/га. Найнижчу врожайність зерна в досліді (на 7,2 – 10,6 ц/га від середньої) мали гібриди, батьківськими формами яких або однією із них були ранньостиглі лінії ХЛГ , МВ 1128 та середньорання лінія ХЛГ 386.

Серед самозапилених ліній найбільшу селекційну цінність для створення нових ранньостиглих гібридів кукурудзи представляють ранньостиглі лінії МА , ХЛГ 272 та PLS 61, генотипи яких поєднували середню ЗКЗ за тривалістю вегетаційного періоду і врожайністю зерна, а також середньорання лінія ХЛГ 224 з високою ЗКЗ за врожайністю зерна та середньою за тривалістю вегетаційного періоду. У селекції середньоранніх та середньостиглих гібридів кукурудзи можуть бути використані високопродуктивні самозапилені лінії УХ та ХЛГ 33.

Значення коефіцієнтів успадкування тривалості вегетаційного періоду становили 0,732 у 1999 р. та 0,809 у 1998 р., що вказує на досить високу генетичну детермінацію даної ознаки (табл. 4).

Таблиця 4

Коефіцієнт успадкування ознак скоростиглості (1998 – 1999 рр.)

Ознака | Коефіцієнт успадкування

1998 р. | 1999 р.

Тривалість вегетаційного періоду (сходи – фізіологічна стиглість зерна), дні | 0,809 | 0,732

Кількість лисків на рослині, шт. | 0,681 | 0,625

Кількість жилок на листку, шт. | 0,842 | 0,816

Нижчим рівнем успадкування, порівняно з тривалістю вегетаційного періоду, характеризувалася ознака “кількість листків на рослині”. При цьому значення коефіцієнтів успадкування становили 0,625 та 0,681. На формування цієї ознаки істотно впливали погодні умови років досліджень та їх взаємодія з контрастними генотипами вихідного матеріалу. Серед вивчених ознак скоростиглості найвищі значення коефіцієнтів успадкування, в широкому розумінні, встановлено для ознаки “кількість жилок на листку” (h2=0,816 – 0842), за дещо нижчого впливу на її формування умов зовнішнього середовища.

Отже, ознака “кількість жилок на листку” в різні роки проявила досить високу стабільність та однорідність і, поряд з кількістю листків на рослині, може бути використана як один із критеріїв класифікації самозапилених ліній та гібридів кукурудзи за тривалістю вегетаційного періоду.

Оцінка ступеня домінування ознаки “урожайність зерна” за період 1998 – 1999 рр. показала, що за даною ознакою чітко прослідковується наддомінування високої врожайності зерна, що свідчить про вище гетерозисне значення продуктивності гібридів порівняно з батьківськими компонентами. Стосовно ознаки тривалості періоду “сходи – фізіологічна стиглість зерна” за ступенем домінування в більшості гібридів спостерігався ефект гетерозису (34,7; 16,7 %) або неповне домінування кращої батьківської форми (34,7; 38,9

Таким чином, на формування ознаки “тривалість вегетаційного періоду”, особливо за схрещування батьківських форм з різним її проявленням, більший вплив має материнська форма, ніж батьківська, за їх практично рівноцінного впливу на врожайність зерна.

Близький за характером до тривалості вегетаційного періоду в більшості гібридів спостерігалося проявлення таких ознак як “кількість листків на рослині” та “кількість жилок на листку”. Однак при цьому було виявлено більшу кількість гібридів з проміжним їх проявленням та менша з негативним гетерозисом і неповним домінуванням гіршої батьківської форми.

РОЗДІЛ 6. МОРФОБІОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОСТИХ ГІБРИДІВ КУКУРУДЗИ

У процесі селекційної роботи нами в 1997 р. було отримано 121 гібридну комбінацію, а в 1998 – рр. проводилось їх оцінювання, яке дало можливість диференціювати генотипи за їх відношенням до абіотичних чинників середовища та виділити найцінніші комбінації в різних групах стиглості.

У групі ранньостиглих відібрані прості гібриди переважали стандарт за врожайністю. Найвищу врожайність зерна (на рівні 70,0 - 72,2 ц/га) забезпечили гібридні комбінації ХЛГ 224 МВ 1128, ХЛГ  УХ 405, PLS  ХЛГ 224, ХЛГ 272 ХЛГ 264 та ХЛГ 224 PLS 61 (табл. 5).

Таблиця 5

Характеристика простих гібридів кукурудзи за результатами випробування (1998 – 1999 рр.)

Гібрид | Урожай-ність зерна,

ц/га | Вологість зерна,

% | Тривалість періоду “сходи – фізіологічна стиглість зерна”,

дні | Висота рослин,

см

Ранньостиглі

Колективний 210 АСВ | 68,1±0,16 | 17,5±0,22 | 113,3±0,03 | 177,7±0,21

МВ 1128 МА 17 | 69,1±0,39 | 15,1±0,28 | 107,9±0,18 | 171,7±0,39

ХЛГ 224 МВ 1128 | 71,6±0,00 | 18,9±0,16 | 108,4±0,11 | 181,3±0,16

ХЛГ 386 УХ 405 | 71,6±0,02 | 19,7±0,31 | 108,2±0,18 | 172,6±0,26

ХЛГ 272 ХЛГ 224 | 68,4±0,38 | 15,4±0,05 | 107,4±0,08 | 175,1±0,39

ХЛГ 224 ХЛГ 272 | 68,4±0,42 | 17,6±0,41 | 108,9±0,07 | 163,4±0,43

ХЛГ 224 PLS 61 | 72,2±0,79 | 18,1±0,69 | 111,7±0,05 | 152,9±0,26

PLS 61 МА 17 | 69,6±0,11 | 19,3±0,47 | 108,1±0,02 | 164,1±0,29

ХЛГ 272 ХЛГ 264 | 70,0±0,21 | 18,3±0,47 | 110,5±0,02 | 151,7±0,49

PLS 61 ХЛГ 224 | 70,2±0,01 | 20,8±0,47 | 110,3±0,11 | 151,4±0,79

Середньоранні

Колективний 225 МВ | 71,0±0,16 | 19,6±0,11 | 117,2±0,03 | 183,1±0,22

ХЛГ 272 ХЛГ 33 | 74,1±0,05 | 18,3±0,51 | 116,1±0,07 | 193,5±0,04

ХЛГ 224 МА 17 | 73,1±0,00 | 23,6±0,37 | 114,8±0,04 | 170,6±0,17

ХЛГ 224 ХЛГ 33 | 72,7±0,04 | 23,9±0,19 | 114,9±0,10 | 174,9±0,66

ХЛГ 33 ХЛГ 224 | 73,5±0,17 | 19,1±0,17 | 117,3±0,07 | 144,2±0,08

МА 17 PLS 61 | 73,0±0,01 | 20,6±0,38 | 115,2±0,17 | 168,7±2,81

ХЛГ 272 УХ 405 | 81,3±0,74 | 22,5±0,04 | 119,5±0,15 | 180,1±0,04

Середньостиглі

Дніпровський 337 МВ | 80,8±0,13 | 26,8±0,31 | 123,5±0,08 | 218,1±0,16

МА 17 УХ 405 | 79,5±0,04 | 29,6±0,09 | 122,5±0,07 | 145,7±0,21

ХЛГ 33 ХЛГ 272 | 77,3±0,21 | 22,1±0,20 | 123,1±0,10 | 167,6±1,41

УХ 405 МА 17 | 83,0±0,00 | 27,1±0,43 | 122,8±0,26 | 199,0±0,12

УХ 405 ХЛГ 272 | 81,8±0,06 | 28,8±0,28 | 125,5±0,22 | 210,8±0,14

УХ 405 ХЛГ 224 | 82,2±0,06 | 30,1±0,26 | 128,5±0,16 | 190,4±0,09

На час збирання за вологістю зерна переважна більшість отриманих простих гібридів істотно відрізнялась від стандарту. Найнижчу вологість зерна (15,1 – 15,4 %) мали гібридні комбінації ХЛГ  ХЛГ і МВ 1128  МА за вологості зерна стандарту 17,5 %.

Виділені прості гібриди, порівняно зі стандартом, характеризувались коротшою на 1,6 – 5,6 дня тривалістю періоду вегетації “сходи – фізіологічна стиглість зерна”. За висотою рослин прослідковується певна неоднорідність, простий гібрид ХЛГ224 МВ1128 переважав стандарт на 3,6 см, всі інші із виділених були нижчими. У даній групі за комплексом ознак кращими гібридними комбінаціями були ХЛГ 224 PLS 61, ХЛГ  ХЛГ 264, МВ   МА 17, ХЛГ  ХЛГ 224 і ХЛГ 224 ХЛГ 272.

У групі середньоранніх отримані прості гібриди характеризувалися зростанням урожайності зерна порівняно з простими гібридами ранньостиглої групи, а сама висока врожайність зерна (74,1 – 81,3 ц/га) була в комбінацій ХЛГ  ХЛГ 33 та ХЛГ 272 УХ 405. Інші прості гібриди за врожайністю зерна переважали стандарт на 1,7 – 2,4 ц/га. За ознакою “вологість зерна” лише гібридні комбінації ХЛГ 272 ХЛГ33 та ХЛГ 33 ХЛГ мали перевагу над стандартом (18,3 – 19,1 %), за вологості зерна у стандарту 19,6Інші гібриди, порівняно зі стандартом, мали вищу вологість зерна. За тривалістю вегетаційного періоду всі виділені прості гібриди, крім гібридної комбінації ХЛГ  УХ 405, характеризувались коротшим на 2 дня вегетаційним періодом порівняно зі стандартом. За ознакою “висота рослин” прослідковується певна строкатість у межах виділеної групи, при цьому самим низькорослим був простий гібрид ХЛГ  ХЛГ 224, висота якого становила 144,2 см, а самим високорослим - гібрид ХЛГ  ХЛГ 33, висота якого склала 193,5 см. У даній групі за комплексом господарсько-цінних ознак кращими були прості гібриди ХЛГ   ХЛГ 33, ХЛГ  ХЛГ 224 та МА   PLS 61.

У групі середньостиглих гібридів найвищу врожайність зерна забезпечив простий гібрид УХ 405 МА 17, урожайність якого у середньому за два роки становила 87,2 ц/га, що на 6,4 ц/га вище за стандарт. Вологість зерна в даній групі була значно вищою, ніж у ранньо- та середньоранній групах. Однак, серед експериментальних гібридних комбінацій у даній групі виділився простий гібрид ХЛГ 33 ХЛГ 272, вологість зерна якого на час збирання становила 22,1що на 4,7 % нижче стандарту. Інші прості гібриди мали вологість зерна на 0,3 – 3,3 % вищу від стандарту. За тривалістю періоду “сходи – фізіологічна стиглість зерна” три середньостиглих простих гібриди, а саме МА 17 УХ 405, УХ 405 МА 17 та ХЛГ  ХЛГ 272, порівняно зі стандартом мали