ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ЯНЧУК ВОЛОДИМИР ІВАНОВИЧ

УДК 633.31 : 631.52

ВИКОРИСТАННЯ ПОКАЗНИКА ФЕНОТИПІЧНОЇ СТАБІЛЬНОСТІ РОСЛИН ЗА ГОСПОДАРСЬКО – ЦІННИМИ ОЗНАКАМИ ПРИ СТВОРЕННІ НОВОГО ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ ЛЮЦЕРНИ

06.01.05 - селекція і насінництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата

сільськогосподарських наук

Київ – 1999

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті кормів Української академії аграрних наук.

Науковий керівник: кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Бугайов Василь Дмитрович, завідувач

лабораторії селекції кормових культур

Інституту кормів УААН.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Чучмій Іван Петрович, завідувач

кафедри генетики, селекції та насінництва,

Уманська сільськогосподарська академія;

кандидат сільськогосподарських наук,

Жемойда Віталій Леонідович, доцент

кафедри селекції та фізіології рослин,

Національний аграрний університет.

Провідна установа: Селекційно генетичний інститут УААН, м. Одесса.

Захист відбудеться '' 17 '' березня 1999 р. на засіданні

Спеціалізованої вченої ради Д 27. 361. 01 Інституту землеробства УААН

за адресою:

255205, смт. Чабани Києво–Святошинського р-ну Київської області,

Інститут землеробства УААН, на ім'я вченого секретаря Спецради.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту.

Відзиви на автореферат у двох примірниках, завірених печаткою,

просимо надсилати на ім'я вченого секретаря Спецради.

Автореферат розіслано '' 16 '' лютого 1999 р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук Кравченко Л. О.

ВСТУП

(Загальна характеристика роботи)

Актуальність теми. Серед багаторічних бобових кормових культур важливе місце належить люцерні, яка є цінним джерелом рослинного білку для тваринництва. Висока поживність кормової маси, багаторічність, позитивна післядія у сівозмінах завдяки здатності накопичувати біологічний азот в грунті і покращувати його санітарний стан, зумовлюють необхідність розширення посівів цієї культури, зокрема в нетрадиційних зонах люцерносіяння, що вимагає створення пристосованих до цих умов сортів.

Поряд з необхідністю створення високопродуктивних по зеленій масі сортів для різних напрямків використання у люцерни досить актуальною є проблема підвищення насіннєвої продуктивності, яка повинна вирішуватись двома шляхами – підвищенням потенціалу продуктивності та забезпеченням його стабільності по роках.

Успішне виконання програми створення нових високопродуктивних сортів в значній мірі залежить від методів селекції та якості вихідного матеріалу.

Більшість господарських ознак люцерни є кількісними, тобто являються полігенними. Навіть при наявності інформації про генетичну структуру ознак селекціонеру доводиться мати справу в першу чергу з фенотиповою їх мінливістю і вирішувати завдання підвищення адаптивності генотипів і популяцій для конкретних умов.

В останні роки розвивається системний підхід до вивчення генетики кількісних ознак, при якому приймаються до уваги такі важливі властивості генотипу як інтегрованість, цілісність, обумовленість властивостей окремих генів і їх множинності цілісним генотипом. На цій основі уже розроблено декілька моделей кількісних ознак.

В основі розробленої А.А. Жученко (1980) математичної моделі покладена ідея про те, що успадковуються не самі ознаки, а параметри їх норм реакції в певних умовах, що дозволяє більш об'ємніше враховувати, як впливають фактори зовнішнього середовища на мінливість кількісних ознак і відмінності між генотипами по їх реакції на фактори середовища.

Концепція асоціативного добору В.К. Савченко (1984) включає поняття фенотипової і генотипової асоціації кількісних ознак, стійкість яких оцінюється за результуючим параметром, розрахованим на основі середніх показників ознак фенотипової чи генотипової мінливості, їх дисперсії та коефіцієнтів кореляції.

Не дивлячись на досягнуті певні успіхи в напрямку пошуку шляхів підвищення ефективності добору, ця проблема остаточно ще не вирішена і залишається досить актуальною. Особливе значення мають дослідження в напрямку пошуку доступних і надійних методів ідентифікації генотипів за фенотиповим проявом ознак, виявлення можливостей проведення доборів за комплексом ознак.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження по темі дисертаційної роботи проводились у відповідності з тематичними планами Інституту кормів УААН по програмі 20.[01.07] ''Корми і кормовий білок" № 0395U003041 та проблемі ''Генетичні ресурси рослин. Формування та ведення Національного банку генетичних ресурсів рослин України для використання в селекції високопродуктивних сортів та гібридів сільськогосподарських культур".

Мета і задачі дослідження. Мета досліджень полягала в удосконаленні методики індивідуально – групового добору рослин за комплексом ознак та створенні цінного селекційного матеріалу люцерни.

У зв'язку з цим були поставлені слідуючі задачі:–

встановити спектр мінливості господарсько–цінних ознак, коефіцієнти їх повторюваності по роках та визначити частоти зустрічаємості генотипів рослин із стабільно високим проявом ознак у сортозразків люцерни різного еколого-географічного походження в умовах центрального Лісостепу України;–

вивчити кореляційні зв'язки між господарсько–цінними ознаками і визначити в кореляційних плеядах найбільш тісні зв'язки окремих ознак з результуючими ознаками;–

дослідити можливості і ефективність використання показника фенотипічної стабільності рослин при доборах як за окремими ознаками, так і їх комплексом;–

виділити цінний за господарськими ознаками селекційний матеріал.

Наукова новизна. Вивчені особливості внутрішньопопуляційної та міжпопуляційної мінливості господарсько-цінних ознак у 18 сортозразків люцерни різного еколого - географічного походження та визначена частка генетично обумовленої мінливості за окремими ознаками.

Визначено три групи кореляційних плеяд, що дозволило обгрунтувати можливість створення скоростиглих сортів з високими показниками кормової та насіннєвої продуктивності.

Вивчені специфіка індивідуальної мінливості та стабільності фенотипового прояву кількісних ознак по роках і визначені терміни, які необхідні для об'єктивної оцінки показника фенотипової стабільності.

Обгрунтована доцільність використання показника фенотипової стабільності рослин при індивідуально – груповому доборі за комплексом господарсько–цінних ознак у люцерни.

Виявлені особливості дивергенції сортозразків за окремими ознаками відкривають можливості вивчення їх генетичної природи.

Практичне значення одержаних результатів. Запропоновано удосконалену методику індивідуально – групового добору генотипів рослин за їх стабільністю фенотипової мінливості ознак який дозволяє проводити добір і розширює можливості створення нового селекційного матеріалу за комплексом корелятивно зв'язаних ознак.

Створені три групи нового селекційного по комплексу ознак насіннєвої і кормової продуктивності та скоростиглості.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом проведені польові та лабораторні дослідження, аналізи та узагальнення одержаних експериментальних даних, формування пропозицій для селекційної практики.

Апробація результатів дисертації. Основні результати проведених досліджень доповідались на засіданнях лабораторії селекції кормових культур Інституту кормів УААН (1994 – 1996 рр.), на міжнародній конференції ''Україна в світових земельних, продовольчих і кормових ресурсах і економічних відносинах" (Вінниця, 1995), Міжнародному симпозіумі по проблемі "Методологічні основи формування, ведення та використання колекцій генетичних ресурсів рослин" (Харків, 1996) та засіданні координаційної – методичної Ради з проблем кормовиробництва "Селекція і насінництво кормових культур" (Вінниця, 1998).

Список робіт, опублікованих за темою дисертації: За матеріалами дисертації опубліковано 5 наукових праць.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 145 сторінках машинописного тексту, містить 37 таблиць, 8 рисунків. Складається із вступу, 5 розділів, висновків і рекомендацій для практичної селекції. Список використаних джерел літератури містить 140 найменувань, в т. ч. 7 іноземними мовами.

РОЗВИТОК, ДОСЯГНЕННЯ І ПЕРСПЕКТИВИ

СЕЛЕКЦІЇ ЛЮЦЕРНИ

(огляд літератури)

Подається короткий огляд літератури про розвиток напрямків і методів селекції люцерни, досягнуті успіхи в створенні нових сортів. Розглянуті дослідження по вивченню генетики систем розмноження люцерни і їх використанню в практичній селекції. Показано, що найбільш перспективним напрямком селекції на підвищення насіннєвої продуктивності є створення синтетичних популяцій з частковою або повною автогамією.

Із аналізу літературних даних випливає, що господарсько – цінні ознаки люцерни в переважній більшості ще не достатньо вивчені і тому дослідження в цьому напрямку є досить актуальними.

УМОВИ, МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ

ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводились в дослідному господарстві ''Бохоницьке'' Інституту кормів УААН в період 1993 – 1996 рр.

Грунти сірі лісові опідзолені, характеризуються такими агрофізичними показниками орного шару: вміст гумусу (за Тюріним) складає 1,85 %, рН (сольове) – 5,4, гідролітична кислотність 3,5 – 3,8 і сума ввібраних основ 12,9 – 13,6 мг.-екв. на 100 г. грунту; гідролізуємого азоту (за Корнфілдом) – 3,4 – 5,4 мг, рухомого фосфору і обмінного калію (за Чириковим) – відповідно 10,0 – 12,0 і 12,0 – 14,0 мг на 100 г грунту.

В роки проведення досліджень кліматичні умови були різними. Вегетаційні періоди 1993, 1995, 1996 рр. характеризувались надмірним зволоженням. За цей період значних відхилень середньомісячних температур від середньобагаторічних показників не спостерігалось, крім 1994 р., який мав незначні значні відміни, що в певній мірі вплинуло на ріст та розвиток рослин люцерни.

В цілому гідротермічні умови в роки проведення досліджень (1993 – 1996 рр.) були сприятливими для відростання зеленої маси, але порівняно малосприятливими для формування та збирання насіння.

Вивчалось 18 сортозразків люцерни різного еколого – географічного походження на ділянках з шириною міжрядь 0,45 м, довжиною ділянки 3,4 м, де визначали урожайність зеленої маси, сухої речовини і протеїну, та розсадник одиночного розміщення рослин (площа живлення 0,45 х 0,45 м), де кожен сортозразок був представлений 120 рослинами, і по яких визначалась зимостійкість, значення 13 кількісних ознак, їх мінливість, повторюваність, показники фенотипічної стабільності і кореляції між окремими ознаками. За стандарт був взятий рекомендований для вирощування в даній зоні сорт Вінничанка.

Фенологічні спостереження проводились згідно Методики державного сортовипробування сільськогосподарських культур (1985) і Методики проведення досліджень по кормовиробництву (1994), зоотехнічний аналіз зеленої маси – за ''Інструкцією для лабораторій Державної хімічної служби по аналізах кормів" (1978). Коефіцієнти повторюваності визначались за методикою В.К. Савченко (1984).

Експериментальні дані оброблялись з використанням статистичного, дисперсійного та кореляційно – регресійного аналізів за В.Г. Вольфом, Б.А. Доспеховим, Дж.У. Снедекором на персональному комп'ютері ІВМ РС – 486 із використанням спеціальних пакетів програм Exell – 7.0, Sigma, Statystica та ряду інших.

ВИВЧЕННЯ ОЗНАК НАСІННЄВОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ, ЇХ

МІНЛИВІСТЬ І КОРЕЛЯЦІЙНІ ЗВ'ЯЗКИ МІЖ НИМИ

Мінливість ознак насіннєвої продуктивності у люцерни

Проведені дослідження показали, що по ознаках насіннєвої продуктивності існує значний запас внутрішньопопуляційної і порівняно менший міжпопуляційної мінливості.

Такі ознаки як: ''число квіток в китиці" (ЧКК), ''число бобів в китиці" (ЧБК) і ''число насінин в бобі" (ЧНБ) мають низький рівень (Cv = 6,0 – 13,0 %), а ознаки ''число китиць рослини" (ЧКР), ''число продуктивних стебел" (ЧПС) і ''маса насіння рослини" (МНР) мають середній рівень (Cv = 24,0 – 34,0 %) міжпопуляційної мінливості.

Найбільш високий спектр внутрішньопопуляційної мінливості (Cv до 60,0 – 70,0 %) мали ознаки ЧКР і МНР, по інших чотирьох ознаках виявлений середній (Cv до 35,0 %) рівень мінливості.

Мінливість ознаки насіннєвої продуктивності обумовлюється сортовими особливостями, факторами року та генотип – середовищної взаємодії. Так, якщо мінливість ознаки ЧКК на 78,6 % біла обумовлена сортовими особливостями, МНР в такій же мірі залежала від особливостей року.

Мінливість ЧБК і ЧНБ визначалась на 39,0 – 49,0 % сортовими особливостями і на 23,0 – 27,0 % ефектами генотип – середовищної взаємодії.

На прояв ознаки ЧПС частка впливу сорту складала 28,0 %, а фактору року – 37,0 %. Мінливість ЧКР в значній мірі визначалась факторами року (51,3 %) і генотип – середовищної взаємодії (28,2 %).

В загальній фенотиповій мінливості ознак ЧКК, ЧБК і ЧНБ певну роль відіграє генотипова мінливість, рівень якої є специфічним для сортозразків (табл. 1).

Є група сортів (Vertus, Місцева і Ярославна), які характеризувались порівняно високими коефіцієнтами повторюваності по трьох ознаках. Серед них слід виділити сорт Ярославна, у якого коефіцієнти повторюваності по всіх трьох ознаках були високими (0,41, 0,43 і 0,77), що, очевидно, обумовлено його частковою самофертильністю.

У таких сортів як Sverre i Verko коефіцієнт повторюваності виявлений по двох ознаках: високий по ЧКК і низький по ЧБК. У сортів Szarvase-1, Orca i Vella була виявлена повторюваність лише по одній із цих ознак.

Вважається (Савченко, В.К., 1984), що коефіцієнт повторюваності є верхньою межею коефіцієнтів успадкування в широкому і вузькому розумінні. Виявлені в наших дослідженнях особливості повторюваності цих ознак свідчать про можливість виділення із окремих популяцій рослин з генетично обумовленою самофертильністю.

Таблиця 1

Коефіцієнти повторюваності окремих ознак насіннєвої

продуктивності у різних сортозразків люцерни

(1994 – 1996 рр.)

Сортозразок | Число квіток в китиці | Число бобів в китиці | Число насінин в бобі

Вінничанка

Йигева 118

N-152

Жидруне

Mega

Ellerslaie-1

Vika

Vertus

Місцева

Ярославна

Sverre

Vella

Verko

Globus

AU-PX

Gulus

Szarvase-1

Orca |

0,00

0,30

0,32

0,40

0,32

0,53

0,24

0,56

0,45

0,41

0,61

0,13

0,54

0,36

0,00

0,00

0,47

0,33 |

0,28

0,15

0,26

0,37

0,21

0,43

0,07

0,39

0,28

0,43

0,18

0,10

0,23

0,28

0,11

0,00

0,00

0,00 |

0,25

0,19

0,00

0,21

0,27

0,00

0,19

0,30

0,28

0,77

0,00

0,93

0,02

0,31

0,00

0,00

0,00

0,00

При відсутності даних про генетичну обумовленість ознак нами пропонується проводити добір із популяцій рослини, які характеризуються високою фенотиповою стабільністю прояву ознак по роках. Він може проводитись поетапно. Спершу виділяються із популяцій рослини які при високій фенотиповій стабільності ознаки перевищують середньопопуляційний показник ознаки, а потім серед них відбирають тільки ті, які перевищили середній показник стандарту, вирощеного в тих же умовах.

Встановлено, що об'єктивна оцінка показника фенотипічної стабільності рослин може бути зроблена після трьохрічного їх вивчення.

Як показали результати досліджень частота зустрічаємості таких рослин в популяціях люцерни невисока і складає 7,7 – 15,9 % (табл. 2).

Таким чином, група відібраних рослин характеризується значно вищими показниками, ніж стандарт. При такому доборі за ознаками ЧБК і ЧНБ найбільше рослин було відібрано із популяцій, які мали високий коефіцієнт повторюваності цих ознак. Тут проявляється диференційований підхід у доборі рослин із популяцій, у яких ці ознаки генетично обумовлені і відбираються тільки ті генотипи, у яких дані ознаки мають найвищі показники.

Таблиця 2

Частота зустрічаємості в популяціях люцерни рослин із стабільно вищим проявом ознак насіннєвої продуктивності за середній стандарт та середні показники ознак у цієї групи рослин (1994 – 1996 рр.)

Ознаки | Частота зустрічаємості | Значення ознаки

шт | % | х | > St, %

Число китиць на рослині, шт

Число квіток в китиці, шт

Число бобів в китиці, шт

Число насінин в бобі, шт

Маса насіння рослини, г | 104

125

198

139

96 | 8,4

10,0

15,9

11,2

7,7 | 755

28

10,7

5,8

10,0 | 24,0

16,7

20,2

20,1

28,2

На нашу думку, при невизначеній генетичній обумовленості ознак, можуть бути відібрані рослини з окресленою нормою реакції в даних умовах. що має важливе значення в селекції на підвищення адаптивності. На послідуючих етапах відібрана група рослин може бути вивчена більш детально.

Кореляційні зв'язки між ознаками насіннєвої продуктивності люцерни.

Встановлено, що між ознаками насіннєвої продуктивності існують позитивні кореляційні зв'язки, тіснота яких визначається їх ієрархією в комплексі зв'язків з результуючою ознакою (маса насіння рослини), сортовими особливостями і обумовлена мінливістю ознак по роках, тривалістю вегетаційного періоду (рис. 1).

Вінничанка (99 ---– 104 дні) Ярославна (108 – 113 днів)

МНР

1

R1.23 = 0,714 R1.23 = 0,827

Yxz = 3,012 + 0,638 Х – 0,157 Z Yxz = 0,928 + 0,907 Х + 0,081 Z

Gulus (121 – 133 дні)

R1.23 = 0,780

Yxz = 1,002 - 0,019 Х + 1,759 Z

Рис. 1. Кореляційні зв'язки між окремими ознаками насіннєвої продуктивності у сортів люцерни різних груп скоростиглості

Найбільш тісний кореляційний зв'язок (r = 0,6 – 0,7) результуючої ознаки виявлений з ознаками ''число бобів в китиці" і ''число насінин в бобі". Важливість цих двох ознак у визначенні насіннєвої продуктивності підтверджується і коефіцієнтами множинної кореляції, які в залежності від сорту складають 0,64 – 0,85. Дані ознаки можна використати в якості основних, при попередніх доборах в польових умовах рослин з високою насіннєвою продуктивністю.

Приведені рівняння множинної лінійної регресії показують значення цих ознак у визначенні насіннєвої продуктивності конкретних сортів люцерни.

Відсутність кореляційних зв'язків між ознаками насіннєвої і кормової продуктивності та тривалістю вегетаційного періоду свідчить про відсутність перешкод для поєднання цих ознак в одному сорті.

МОРФО – БІОЛОГІЧНІ ОЗНАКИ ЛЮЦЕРНИ, ЇХ МІНЛИВІСТЬ ТА КОРЕЛЯЦІЙНІ ЗВ'ЯЗКИ МІЖ НИМИ

Мінливість окремих морфо–біологічних ознак люцерни.

Ознаки кормової продуктивності ''загальна кущистість", ''інтенсивність відростання" і ''висота рослини" мають середній рівень (Cv до 30 %) внутрішньопопуляційної мінливості. При невисокому (Cv = 7,5 – 22,5 %) рівні міжпопуляційної мінливості виявлена чітка дивергенція сортозразків за цими ознаками.

По загальній кущистості ідентифіковані дві групи сортозразків: з низькою (від 30 до 35 шт.) і високою (> 40 шт.) кущистістю. Високим рівнем загальної кущистості характеризувались лише три зразки – Місцева, Szarvase-1 i AU-PX.

По інтенсивності відростання виділено три групи сортозразків: слабовідростаючі (до 20 см), середньовідростаючі (до 30 см) і інтенсивновідростаючі (>40 см). До першої групи відносяться сорти Вінничанка, Йигева-118, N-152 i Ellerslaie-1. Найбільшою інтенсивністю відростання характеризується сорт Ярославна. Інші сортозразки відносяться до групи середньовідростаючих.

По висоті рослин в період укісної стиглості виявлено три групи сортозразків: низькорослі (80 – 85 см), середньорослі (90 – 95 см) і високорослі (> 100 см).

До першої групи віднесені сорти – Йигева-118, Ellerslaie-1, Місцева і Ярославна, до другої — Вінничанка, Mega, Vika, Vertus, Vella, AU-PX, Gulus i Orca, до третьої — N-152, Жидруне, Sverre, Verko, Globus i Szarvase-1.

Тут проглядається розосередженість ознак кормової продуктивності по різних сортозразках.

Повторюваність цих ознак не виявлена.

Частота зустрічаємості в популяціях люцерни із стабільно високим проявом ознак коливалась в межах 19,1 – 23,1 % (табл. 3). У відібраних груп рослин за окремими ознаками показники були на 13,0 – 43,0 % вищими за стандарт.

Найвищий рівень урожаю зеленої маси в суцільному посіві забезпечать сорти з коротким і середнім вегетаційним періодом, середньою інтенсивністю відростання і, які відносяться до групи високорослих.

По зимостійкості для зони центрального Лісостепу мало придатні сорти Mega, Ellerslaie-1 i Orca.

Таблиця 3

Частота зустрічаємості в популяціях люцерни рослин із стабільно вищим проявом

ознак кормової продуктивності за середній стандарт та середні показники ознак у

цієї групи рослин (1994 – 1996 рр.)

Ознаки | Частота зустрічаємості | Значення ознаки

шт | % | х | > St, %

Висота рослин, см

Інтенсивність відростання, см

Загальна кущистість, шт | 284

294

240 | 22,8

23,1

19,4 | 105,7

29,3

34,3 | 13,0

42,9

43,0

Внутрішньопопуляційна і міжпопуляційна мінливість довжини вегетаційного періоду була невисокою (Cv < 15 %). Встановлено, що тривалість міжфазних періодів – цвітіння і дозрівання у більшості сортів генетично обумовлена. Високі коефіцієнти повторюваності по цих ознаках виявлені у сортів Mega (0,49, 0,35), Ellerslaie-1 (0,43, 0,28) і Ярославна (0,11, 0,41).

По довжині вегетаційного періоду виділено три групи сортозразків: ранньостиглі (99 – 104 дні) – Sverre, Йигева-118, N-152, Mega, Ellerslaie-1 і Вінничанка; середньорослі (108 – 113 днів) – AU-PX, Vika, Orca, Globus, Жидруне, Ярославна, Vella i Verko; пізньостиглі (121 – 133 дні) – Gulus. При мінливості тривалості вегетаційного періоду по роках відмінності між сортами зберігаються.

Можливості добору рослин з коротшою тривалістю вегетаційного періоду і його міжфазних періодів знаходяться на рівні 8,4 – 11,9 % (табл. 4). При доборі таких рослин можна досягти скорочення лише міжфазних періодів – відростання і дозрівання.

Таблиця 4.

Частота зустрічаємості в популяціях люцерни рослин із стабільно нижчим проявом

ознаки за середній стандарт та середні показники значення ознак у цієї групи рослин

(1994 – 1996 рр.)

Ознаки | Частота зустрічаємості | Значення ознаки

шт | % | х | < St, %

Вегетаційний період

Відростання

Цвітіння

Дозрівання | 122

149

104

142 | 9,8

11,9

8,4

11,4 | 98

38

28

29 | -5,3

-12,9

-2,9

-8,6

Кореляційні зв'язки між окремими морфо–біологічними ознаками люцерни.

Встановлені тісні кореляційні зв'язки висоти рослин з інтенсивністю відростання (r = 0,55 – 0,85) у середньо та пізньостиглих сортів цей зв'язок невисокий (r = 0,17). Інтенсивність відростання і кущистість та висота рослин і кущистість між собою слабо корелюють. що вказує на безперешкодність селекційного покращання сортів люцерни за окремими ознаками.

Добори на підвищення кормової продуктивності можна проводити лише за ознакою ''висота рослин".

Довжина вегетаційного періоду має тісний кореляційний зв'язок (r = 0,71 – 0,79) лише з міжфазним періодом відростання і незначний з тривалістю цвітіння і дозрівання.

Добір на скоростиглість можна проводити лише за ознакою ''довжина вегетаційного періоду".

Між собою ці два блоки корелюють в незначній мірі, що дає можливість створити скоростиглі сорти з високою кормовою продуктивністю.

ЕФЕКТИВНІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ ДОБОРУ ЗА КОМПЛЕКСОМ

ОЗНАК ПРИ СТВОРЕННІ НОВОГО ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ

При проведенні комплексного добору на підвищення насіннєвої продуктивності використовувались дві ознаки ''число бобів в китиці" і ''число насінин в бобі", які найбільш тісно зв'язані з результуючою ознакою. В добір включалися тільки ті рослини, у яких поєднувались обидві ці ознаки і були стабільно по роках вищими за середній стандарт, інші ознаки до уваги не брались, тобто в доборі вони були супутніми. При такому доборі для подальшої роботи нами було відібрано всього 69 рослин. Інтенсивність добору складала 5,5 %.

Характеристика продуктів комплексного добору в розрізі сортозразків приводиться в таблиці 5.

Таблиця 5.

Характеристика продуктів комплексного добору за ознаками

''число бобів в китиці" і ''число насінин в бобі" |

О з н а к и

Сортозразок | ЧКР | ЧКК | ЧБК | ЧНБ | МНР

х, шт | ± St,% | х, шт | ± St,% | х, шт | ± St,% | х, шт | ± St,% | х, г | ± St,%

Вінничанка

Йигева 118

N-152

Жидруне

Mega

Ellerslaie-1

Vika

Vertus

Місцева

Ярославна

Sverre

Vella

Verko

Globus

AU-PX

Gulus

Szarvase-1

Orca

Середнє |

478

593

508

462–

469

633

450

573

576

611

511

518–––––

530 |

-11,4

-2,5

-16,5

-24,0

-22,9

4,1

-26,0

-5,8

5,3

-0,5

-15,9

-14,8

-12,9 |

20,3

29,5

27,0

23,9–

23,3

14,6

24,7

28,6

28,1

23,0

29,1

28,0–––––

25,0 |

-15,4

22,9

12,5

-0,4

-2,9

-29,2

2,9

19,2

17,1

-4,2

21,2

16,7

4,2 |

10,5

12,0

10,6

11,6–

10,1

9,8

11,0

10,7

10,3

11,0

11,2

12,1–––––

10,9 |

17,5

34,8

19,1

30,3

13,5

10,1

23,6

20,2

15,7

23,6

25,8

35,9

22,5 |

6,2

6,9

5,4

6,0–

5,8

6,0

6,2

6,6

5,1

5,8

5,8

5,1–––––

5,9 |

24,2

73,7

12,5

25,0

20,8

25,0

24,2

37,5

6,2

20,8

20,8

6,2

22,9 |

7,9

11,0

11,7

8,9–

6,0

10,9

7,4

7,7

8,0

7,9

8,3

9,9–––––

8,8 |

1,3

41,0

50,0

14,1

-12,1

39,7

-5,1

-1,3

2,6

1,3

6,4

26,9

12,8

У відібраної групи рослин показник маси насіння з рослини був на 12,8 % вище стандарту, при незмінній кількості квіток в китиці і зменшенні числа китиць на рослині.

Важливо відмітити, що 32 рослини із числа відібраних поєднували високе значення двох ознак, а 3 і 4 ознаки поєднувались у 17 рослин відповідно, а три рослини характеризувались стабільним і високим значенням по 5 ознаках. Заслуговують уваги добори рослин із сорту Ярославна. Тут із відібраних 11 рослин 5 поєднували високі показники 4 ознак і по 2 рослини поєднували відповідно 5, 3 і 2 ознаки.

Відібрана група рослин пересаджена на ізольовану ділянку для подальшого їх вивчення і використання в селекційному процесі.

Добір на підвищення кормової продуктивності проводився за висотою рослин. інші дві ознаки були супутніми. При інтенсивності добору 9,8 %, всього було відібрано 122 рослини, які пересаджені на окрему ізольовану ділянку. Характеристика показників ознак кормової продуктивності у відібраних рослин в розрізі сортозразків приводиться в таблиці 6.

Таблиця 6.

Характеристика продуктів комплексного добору по кормовій продуктивності

за ознакою ''висота рослин" |

О з н а к а

Сортозразок | Висота рослин, см | Інтенсивність відростання, см | Загальна кущистість, шт

х | > St, % | х | > St, % | х | > St, %

Вінничанка

Йигева 118

N-152

Жидруне

Mega

Ellerslaie-1

Vika

Vertus

Місцева

Ярославна

Sverre

Vella

Verko

Globus

AU-PX

Gulus

Szarvase-1

Orca

Середнє |

105

102

111

118

117—

105

103

110

102

116

105

118

116

109

112

112—

110 |

12,3

9,1

18,7

26,2

25,1—

12,3

10,2

17,6

9,1

24,1

12,3

26,2

24,1

16,6

19,8

19,8—

17,7 |

24

23

23

31

29—

31

29

35

48

29

39

32

43

32

30

25—

31,4 |

17,1

12,2

12,2

51,2

41,5—

51,2

41,5

70,7

13,4

41,5

90,2

56,1

9,7

56,1

46,3

1,9—

53,2 |

27

43

30

26

26—

29

29

36

20

25

27

30

33

41

32

45—

31,2 |

12,5

79,2

25,0

8,3

8,3—

20,8

20,8

50,1

-17,0

4,2

12,5

25,0

37,5

70,8

33,3

87,5—

30,0

Висота відібраних рослин на період укісної стиглості в середньому складала 110 см, або на 17,7 % вище стандарту, сорту Вінничанка і була навіть дещо вищою. ніж у високорослих сортозразків. Показник інтенсивності відростання був на рівні сортів з середньою інтенсивністю відростання. Загальна кущистість зросла на 30 %.

Добір на скоростиглість проводився тільки за ознакою загальна тривалість вегетаційного періоду. Всього для подальшого розмноження було відібрано 54 рослини, або 4,3 % від їх загальної кількості.

В середньому у відібраних рослин довжина вегетаційного періоду становила 98 днів, або на 5 днів була коротшою проти стандарту. Період дозрівання подовжився на 4 дні. а період відростання скоротився на 8 днів, що сприяло прискоренню початку цвітіння і дозрівання при більш сприятливих умовах.

ВИСНОВКИ

1. Ознаки насіннєвої продуктивності мають середній та високий рівень внутрішньопопуляційної мінливості (Cv 30,0 % і більше), обумовлений сортовими особливостями, факторами року та генотип – середовищної взаємодії, частка впливу яких на різні ознаки проявляється в неоднаковій мірі. Найвищим рівнем модифікаційної мінливості характеризується ознака ''маса насіння рослини". В загальній фенотиповій мінливості ознак ''число квіток в китиці", ''число бобів в китиці" і ''число насінин в бобі" значну роль відіграє генотипова мінливість, рівень якої є специфічним для певних сортозразків. Найвищі коефіцієнти повторюваності цих ознак мають сорти з частковою автогамією Ярославна (0,41; 0,43; 0,77) і Vertus (0,56; 0,39; 0,30).

2. Ознаки кормової продуктивності, характеризуються середніми (Cv до 30 %), а довжина вегетаційного періоду – низьким рівнем (Cv < 15 %) внутрішньопопуляційної мінливості. За ознаками кормової продуктивності виявлена чітка дивергенція сортозразків, що дає можливості вивчення їх генетики. По тривалості міжфазних періодів – цвітіння і дозрівання у сортозразків встановлений різний рівень їх генетичної обумовленості. Високі коефіцієнти повторюваності цих ознак виявлені у сортів Mega (0,49; 0,35), Ellerslaie-1 (0,43; 0,28) і Ярославна (0,11; 0,41).

3. Між параметрами ознак насіннєвої продуктивності існують позитивні кореляційні зв'язки. З результуючою ознакою ''маса насіння рослини" найбільш тісно корелюють ознаки ''число бобів в китиці" і ''число насінин в бобі", коефіцієнти множинної кореляції яких в залежності від сорту складають 0,645 – 0,849 і тому ці дві ознаки необхідно використовувати в селекції на підвищення насіннєвої продуктивності.

4. Встановлений тісний кореляційний зв'язок інтенсивності відростання з висотою рослин (r = 0,55 – 0,85) у середньо- та пізньостиглих сортів, у ранньостиглих сортів цей зв'язок невисокий (r = 0,17). Загальна кущистість з висотою рослин слабо корелює. Добори на підвищення кормової продуктивності можна проводити лише за ознакою ''висота рослини".

5. Тривалість вегетаційного періоду має тісний кореляційний зв'язок з тривалістю міжфазного періоду відростання (r = 0,71 – 0,79) і незначний зв'язок з тривалістю цвітіння і дозрівання. Добір на скоростиглість можна проводити лише за ознакою ''довжина вегетаційного періоду".

6. Відсутність кореляційних зв'язків між ознаками насіннєвої і кормової продуктивності та тривалістю вегетаційного періоду вказує на можливість поєднання селекційним шляхом цих властивостей в сортах люцерни.

7. При відсутності вихідних даних по генотиповій обумовленості кількісних ознак у люцерни в якості критерію добору генотипів рослин можна використати показник їх фенотипової стабільності за цими ознаками в часі, який оцінюється по перевищенню середньопопуляційного значення ознак у стандарту, вирощеного в тих же умовах.

8. Встановлено, що об'єктивна оцінка показника фенотипової стабільності рослин за більшістю ознак у люцерни може бути зроблена після трьохрічного вивчення. Частота зустрічаємості рослин з високою фенотиповою стабільністю ознак насіннєвої продуктивності і тривалістю вегетаційного періоду і його міжфазних періодів в середньому по вивчених сортозразках була невисокою (відповідно 7,7 – 15,9 % і 8,4 – 11,4 %), тоді як по ознаках кормової продуктивності можливості добору таких рослин були значно вищими (19,4 – 23,1 %).

9. Використання показника фенотипової стабільності при доборах за окремими ознаками дозволяє виділити групи рослин, які за ознаками насіннєвої продуктивності перевищують стандарт на 16,7 – 28,2 %, за ознаками кормової продуктивності – на 13,0 – 43,0 %, мають коротшу тривалість міжфазних періодів – на 1 – 6 днів, а в цілому вегетаційний період – на 6 днів.

10. Використання показника фенотипової стабільності при комплексному доборі по насіннєвій продуктивності дозволило виділити в середньому з вивчених 18 сортозразків групу рослин з показниками ''маси насіння", ''числа бобів в китиці" і ''числа насінин в бобі" вищими за стандарт відповідно на 12,8 %, 22,5 і 22,9 % при відсутності зменшення числа квіток китиці і зменшенні числа китиць на рослині на 12,9 %.

При комплексному доборі по кормовій продуктивності показники висоти відібраної групи рослин були вищими за стандарт на 17,7 %, інтенсивність відростання – на 53,2 %, а загальна кущистість – на 30,0 %.

При комплексному доборі на скоростиглість досягнуто скорочення міжфазного періоду відростання на 8 днів і подовження періоду дозрівання на 4 дні, тривалість цвітіння залишилось незмінною. В цілому вегетаційний період скоротився на 5 днів.

11. Запропонована нами модифікована методика індивідуально – групового добору рослин дозволяє диференційовано використати генофонд популяцій, на яких проводиться добір. Ефективність його використання суттєво зростає при доборах за генетично детермінованими ознаками.

12. З використанням цього методу із всієї сукупності вивчених сортозразків виділено три групи нового матеріалу (по насіннєвій продуктивності – 69 рослин, кормовій продуктивності – 122 рослини і скоростиглості – 54 рослини), який залучений до подальшого селекційного процесу.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЙНОЇ

ПРАКТИКИ

1. При відсутності даних по генотиповій мінливості кількісних ознак у люцерни в якості критерію при індивідуально – групових доборах слід використовувати показник фенотипічної в часі, який оцінюється по перевищенню середньопопуляційного значення ознак у стандарту, вирощеного в ідентичних умовах.

2. В якості експрес – методу добору рослин по насіннєвій продуктивності використовувати показники ознак ''число бобів в китиці" і ''число насінин в бобі".

3.

Список робіт, опублікованих за темою дисертації:

1. В. І. Янчук Вихідний матеріал для створення сортів люцерни в умовах Центрального Лісостепу України // Вісник Львівського державного аграрного університету. Агрономія, № 3. – Львів, 1998. – С. 121 – 125.

2. В. І. Янчук Мінливість та взаємозв'язки основних господарсько–корисних та морфологічних ознак люцерни посівної та мінливої // Вісник Вінницького державного сільськогосподарського інституту. Випуск № 3. – Вінниця, 1997. – С. 18 – 22.

3. В. І. Янчук Характер міжпопуляційної мінливості деяких господарсько-цінних ознак люцерни // Вісник Вінницького державного сільськогосподарського інституту. Випуск № 3. – Вінниця, 1997. – С. 16 – 17.

4. В. Д. Бугайов, В. І. Янчук Генофонд кормових культур та його ефективне використання у селекції// Матеріали Міжнародного симпозіуму по проблемі: ''Методологічні основи формування, ведення та використання колекцій генетичних ресурсів рослин". Харків, 2 – 4 жовтня, 1996 р., С. 142.

5. В. Д. Бугайов, В. І. Янчук, В.С. Мамалига Стійкість колекційних сортів люцерни до ураження кореневими гнилями //Матер. Міжнар. конф. ''Україна в світових земельних, прод. і корм. ресурсах і екон. відносинах". – Вінниця, 11 – 14 грудня, 1995. – с. 373 – 374.

АНОТАЦІЯ

Янчук В. І. Використання показника фенотипової стабільності рослин за господарсько-цінними ознаками при створенні нового вихідного матеріалу люцерни.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05–селекція і насінництво. Інститут землеробства УААН, смт. Чабани. 1999 р.

Проведено вивчення спектру мінливості, кореляцій і повторюваності господарсько – цінних ознак у 18 сортозразків люцерни різного еколого – географічного походження в умовах центрального Лісостепу України.

Автором запропонований удосконалений метод індивідуально – групового добору рослин за комплексом ознак, який базується на використанні показника фенотипічної стабільності головних ознак в часі, оцінка якого проводиться по перевищенню середньопопуляційних показників цих ознак стандарту, вирощеного в тих же умовах.

Створені три групи селекційних матеріалів по насіннєвій і кормовій продуктивності та скоростиглості.

Ключові слова: люцерна, мінливість, кореляції, повторюваність, кількісні ознаки, стабільність, продуктивність.

SUMMARY

Yantshuk W. I. Employment of Plants Phenotypical Stability Parameter according to Economical Valuable Characteristics during Lucerne New Initial Material Creation.

The thesis being for the scientific degree of Candidate of Agricultural Sciences on speciality 06.01.05- Selection and Seed Raising. Institute of Crop Farming UAAN, Chabany, 1999.

Studies of variability spectrum, correlations and replication of economical-valuable characteristics in 18 varientis of lucerne of different ecological origin in Central Forest-Steppe natural conditions of Ukraine have been carried out.

The author offers an improved method of individual-group selection of plants according to the of characteristics using the time phenotypical stability parameter, wtich is eraluated according to the exceeding of averagepopulatoin parameters of the standart, grown in the same conditions.

Tree groups of selection materials according to seed-and feed productivity and precocity have been created.

Key words: Lucerne, variability, correlation, replication, guantitative indications, stability, efficiency.

АННОТАЦИЯ

Янчук В. И. Использование показателя фенотипической стабильности растений за хозяйственно-ценными признаками при создании нового исходного материала люцерны.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 - селекция и семеноводство. Институт земледелия УААН, пгт. Чабаны. 1999 г.

В условиях центральной Лесостепи Украины изучены особенности изменчивости и корреляции 13 количественных признаков у 18 сортообразцов люцерны разного эколого-географического происхождения.

По пяти признакам (число цветков, число бобов в соцветии, число семян в бобе, продолжительность цветения и созревания) установлен уровень генетически обусловленной изменчивости, который специфичен для определённых сортообразцов. Выделены дивергентные группы сортообразцов по четырём признакам (общая кустистость, интенсивность отрастания, высота растений и продолжительность вегетационного периода).

При изучении взаимосвязей признаков выявлено три группы независимых корреляционных плеяд, в которых выделены главные признаки наиболее тесно связанные с результирующими признаками: по семенной продуктивности - число бобов в соцветии и число семян в бобе, по кормовой продуктивности - высота растения, по скороспелости - длинна вегетационного периода, по которым рекомендуется проводить комплексный отбор.

На начальных этапах селекции при отсутствии информации о генетической природе признаков предлагается использовать в качестве критерия отборов показатель фенотипической стабильности растений по селектируемым признакам, определённый по уровню их превышения среднего значения признаков у стандарта, выращиваемого в тех же условиях. Объективная оценка показателя фенотипической стабильности может быть получена после трехлетнего изучения в питомнике с индивидуальным размещением растений. В изученных популяциях люцерны растения с высокими показателями фенотипической стабильности по признакам семенной продуктивности встречались с частотой 7,7 - 15,9 %, кормовой продуктивности - 19,4 - 23,1 % и скороспелости - 8,4 - 11,4, а при комплексных доборах их частота составляла соответственно 5,5 %, 9,8 % и 4,3 %.

Отбор по показателям высокой фенотипической стабильности главных признаков сопровождается улучшением других признаков даной плеяды. Так, отобранная группа растений по семенной продуктивности превысила стандарт по массе семян с растения на 12,8 %, по числу бобов в соцветии на 22,5 %, а по числу семян с растения на 22,9 %, значения других признаков было на уровне стандарта. У сортов по кормовой продуктивности превышение над стандартом по высоте растений составило 17,7, по интенсивности отрастания - 53,2 % и общей кустистости - 30,0 %, у отборов на раннеспелость достигнуто сокращение вегетационного периода на 5 дней, а периода отрастания на 8 дней.

Предложена для селекционной практики модифицированная методика индивидуально-группового отбора открывает возможность дифференцированного использования генофонда популяций, эффективность которого существенно повышается при отборах по генетически обусловленным признакам, при селекции по комплексу признаков.

Ключевые слова: люцерна, изменчивость, корреляции, повторяемость, колличественные признаки, стабильность, продуктивность.