ІНСТИТУТ РОСЛИННИЦТВА ім. В. Я. ЮР’ЄВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ХРОМЕНКО ВІТАЛІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ

УДК 633. 15: 631. 52

ВИХІДНИЙ МАТЕРІАЛ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЇ СКОРОСТИГЛИХ ГІБРИДІВ

КУКУРУДЗИ В УМОВАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

-

06.01.05 – селекція рослин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків-2007

Дисертацією

є рукопис

Робота виконана

в Черкаському інституті агропромислового виробництва УААН

Наукові керівники: доктор сільськогосподарських наук, професор

Чучмій Іван Петрович

Уманський державний аграрний університет

Мінагрополітики України,

завідувач кафедри генетики, селекції та насінництва

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник

Ларченко Катерина Андріївна,

Інститут фізіології рослин і генетики НАН України,

провідний науковий співробітник відділу експериментального мутагенезу

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Васильківський Станіслав Петрович,

Білоцерківський державний аграрний університет

Мінагрополітики України,

завідувач кафедри селекції та насінництва

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Гур’єва Ірина Анатоліївна,

Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва УААН,

провідний науковий співробітник лабораторії

генетичних ресурсів кукурудзи та соняшнику

Провідна установа: Вінницький державний аграрний університет

Мінагрополітики України, м. Вінниця

Захист відбудеться ” 3 ” липня 2007р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 при Інституті рослинництва

ім. В.Я. Юр’єва УААН за адресою: 61060, м. Харків, проспект Московський, 142, тел. (057) 392-23-78

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту рослинництва

ім. В.Я. Юр’єва УААН, м. Харків, проспект Московський, 142.

Автореферат розісланий “ 1 “ червня 2007 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради В. П Петренкова

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Для створення конкурентоздатних скоростиглих гібридів кукурудзи необхідні цінні скоростиглі самозапилені лінії з хорошою насіннєвою продуктивністю, стійкі до стресових умов середовища, з високою комбінаційною здатністю.

Науковий підхід до підбору вихідних форм з різною тривалістю вегетаційного періоду та комплексом цінних господарських ознак дозволяє створювати гібриди, які в зоні нестійкого зволоження та з коротким безморозним періодом формують високий урожай зерна. Аналіз наукових праць вітчизняних та зарубіжних вчених свідчить про важливість проблеми дослідження та створення нового вихідного матеріалу кукурудзи.

Однак недостатня кількість цінного вихідного матеріалу, особливо оригінальних ліній вітчизняної селекції, призводить до звуження екологічної стабільності гібридів, закупки іноземного генофонду. Тому, створення нових самозапилених ліній на базі кращих генетичних плазм методами класичної селекції, експериментального мутагенезу та поліпшення існуючих є важливим джерелом поповнення генофонду цінної зернової культури – кукурудзи. Крім цього недостатньо досліджено особливості нових створених скоростиглих мутантних самозапилених ліній, а також зв’язки між окремими ознаками, які суттєво впливають на продуктивність вихідного матеріалу. Недостатньо досліджено ефективність методів добору вихідного матеріалу кукурудзи, виявлення і встановлення особливостей кращих за селекційно-генетичними ознаками самозапилених ліній та створення на їх основі нових високопродуктивних скоростиглих гібридів кукурудзи.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є складовою частиною досліджень лабораторії селекції кукурудзи Черкаського інституту агропромислового виробництва УААН, що стосується нових підходів у селекції скоростиглих високоврожайних гібридів кукурудзи. Виконана згідно з Державною комплексною науково – технічною програмою “Зернові і олійні культури” за темою: “Створити нові високопродуктивні гібриди кукурудзи різних груп стиглості для зони Лісостепу та Полісся України” (номер державної реєстрації 0101U006622).

Мета і завдання дослідження. Метою досліджень є встановлення ефективності методів добору вихідного матеріалу кукурудзи власної, вітчизняної та зарубіжної селекції, виявлення кращих за селекційно–генетичними ознаками самозапилених ліній та створення на їх основі нових високопродуктивних скоростиглих гібридів кукурудзи.

Для досягнення даної мети вирішували наступні задачі:

– встановити особливості колекційних зразків самозапилених ліній за морфобіологічними та цінними господарськими ознаками;

– встановити ефективність методів добору самозапилених ліній, стійких до несприятливих стресових умов вирощування в центральній частині Лісостепу України;

– встановити зв’язки між окремими ознаками у самозапилених ліній з метою подальшого їх використання;

– встановити ефективність методів добору за стійкістю проти збудників хвороб;

– виявити вихідний матеріал з високим рівнем комбінаційної здатності;

– створити і передати в державне сортовипробування та впровадити у виробництво нові конкурентоздатні гібриди кукурудзи зі стабільним рівнем врожайності та стійкістю до вилягання, хвороб і шкідників.

Об’єкт дослідження: цінність вихідного матеріалу для гетерозисної селекції при створенні скоростиглих гібридів кукурудзи.

Предмет дослідження: оцінка та добори самозапилених ліній кукурудзи за комплексом цінних ознак і їх мінливість.

Методи дослідження: польові та лабораторні (метод самозапилення, метод схрещування, добору ліній на провокаційних та інфекційних фонах, методи оцінки якості зерна, метод структурного аналізу та інші) для виявлення цінного селекційного матеріалу за допомогою загальноприйнятих генетичних, селекційних, біохімічних та статистичних методик.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше встановлено ефективність методів добору за стійкістю до стресових умов на фоні холоду, провокаційних фонах хвороб і монокультури з використанням надранніх посівів, застосовано комплексний добір вихідного матеріалу для селекції кукурудзи в умовах центрального Лісостепу України.

Теоретично обгрунтовано і практично виконано розподіл самозапилених ліній по групах стиглості та за цінністю основних кількісних ознак.

Доведено можливість одночасного добору на ранньостиглість та високу комбінаційну здатність.

Встановлено кореляційні зв’язки між окремими ознаками самозапилених ліній кукурудзи різних груп стиглості.

Створено нові продуктивні ранньостиглі та середньоранні самозапилені лінії кукурудзи, стійкі до хвороб і шкідників, вилягання та ламкості стебла, з високою комбінаційною здатністю, які є вихідними батьківськими формами нових гібридів кукурудзи.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані в співавторстві самозапилені лінії ЧК 2, ЧК 3, ЧК 74, ЧК 30, ЧК 130, ЧК 155, ЧК 53, ЧК 4204, ЧК 9, ЧК 10, ЧК 915, ЧК 65, ЧК 73, ЧК 1487, ЧК 5874/87 та інші з комплексом цінних ознак, які використовуються при створенні нових скоростиглих гібридів кукурудзи. Створено унікальну колекцію самозапилених ліній кукурудзи, що має статус об’єкта національного наукового надбання.

На основі ліній створено в співавторстві та занесено до Державного реєстру сортів рослин України 15 гібридів кукурудзи, серед яких ранньостиглі – Планета 180, Поліський 177 МВ, Зорень, Явір 180 СВ; середньоранні – Сатурн, Тясьмин МВ, Тарас, Богун, Чигиринський 267 СВ, Корсунський 293 МВ; середньостиглі – Комета МВ, Богдан, Метеор  МВ; середньопізній – Башкіровець; пізньостиглий – Аметист. Ці гібриди широко впроваджуються у виробництво.

У Державне сортовипробування в 2006 році передано у співавторстві 3 гібриди кукурудзи: Суботівський 190 СВ, Переяславський 230 СВ, Орлик, у 2007 – два: Насолода, Боян 277 МВ. Передано до Національного центру

генетичних ресурсів рослин України і включено до Національного генбанку 26 зразків кукурудзи.

Особистий внесок здобувача. Автор безпосередньо брав участь у плануванні і проведенні досліджень, спостережень, обліків, аналізу результатів експериментів. Доля авторства в наукових працях, опублікованих у співавторстві, складає 10 – 80%, у створенні гібридів – 10-– 25%, у створенні самозапилених ліній -– 15 – 45%.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень оприлюднено і обговорнно на засіданнях вченої ради Черкаського інституту АПВ УААН (1993 – 2007), висвітлено в тезах наукових з’їздів та конференцій, а саме: \/І з’їзд Української спілки генетиків і селекціонерів ім. М.І.Вавилова (Полтава, 1992); “Наукові основи ведення сільського господарства України в сучасних умовах” (Чабани, 1994); “Шляхи раціонального використання земельних ресурсів України” (Чабани, 1995); “Проблеми захисту рослин від шкідливих організмів в сучасних економічних та екологічних умовах” (Київ, 1996); “Актуальні проблеми фізіології рослин і генетики” (Київ, 1996); “Насінництво кормових культур в сучасних умовах господарювання” (Київ – Чабани, 1999); “Землеробство ХХІ століття – проблеми та шляхи вирішення” (Київ – Чабани, 1999); Всеукраїнська науково-практична конференція молодих вчених і спеціалістів з проблем виробництва зерна в Україні (Дніпропетровськ, 2002); VІІ з’їзд Українського товариства генетиків і селекціонерів (Крим, 2002); Міжнародна науково-практична конференція „Інтегрований захист рослин на початку ХХІ століття”(Київ, 2004).

Публікації. Матеріали дисертаційної роботи опубліковано у 25 наукових працях, серед яких 6 статей у фахових виданнях, 7 статей науково-виробничого характеру, 9 тез доповідей у матеріалах конференцій, 3 каталоги, а також одержано 15 авторських свідоцтв на гібриди кукурудзи: Планета 180, Сатурн, Тясьмин МВ, Комета МВ, Зорень, Поліський 177 МВ, Тарас, Богун, Богдан, Аметист, Метеор 317 МВ, Явір 180 СВ, Башкіровець, Чигиринський 267 СВ, Корсунський 297 МВ.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота містить вступ, 7 розділів, висновки, пропозиції для селекційної практики, список використаних джерел і додатки. Загальний обсяг 176 сторінок, де міститься 21 таблиця, 10 рисунків, 264 літературних джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Сучасний стан проблеми. Обгрунтування вибраного напряму досліджень (огляд літератури)

У цьому розділі наводиться огляд літератури з питань світового генофонду, різноманітності вихідного матеріалу скоростиглої кукурудзи.

Значна увага приділяється методам створення, вивчення, покращення та використання самозапилених ліній з метою підвищення ефекту гетерозису. На основі аналізу літературних джерел показана необхідність розширення досліджень по створенню нових самозапилених ліній кукурудзи із кращих генетичних плазм, необхідність створення колекцій ліній, різноманітних за генетичним походженням та іншими цінними ознаками.

Агрометеорологічні умови, вихідний матеріал та методика досліджень.

Експериментальну частину даної роботи виконували в 1991-2003 роках на полях Черкаської державної обласної сільськогосподарської дослідної станції (з 1998 року Черкаського інституту агропромислового виробництв УААН), що знаходиться у районі центрального Лісостепу України.

За даними агрогрунтового районування, клімат цієї зони помірно-континентальний з недостатнім та нестійким зволоженням. Грунти дослідного поля чорноземи, значно реградовані. В зоні досліджень за вегетаційний період сума активних температур складає 2600 – 3100о С при нормі 2700о С. Опадів впродовж року в середньому випадає від 460 до 520 мм. Перші осінні приморозки спостерігаються у першій декаді жовтня. Максимальна температура в період цвітіння кукурудзи сягає 38о С. В цілому кліматичні умови зони сприятливі для росту і розвитку рослин кукурудзи.

Агротехнічні прийоми при проведенні досліджень відповідали рекомендаціям, що викладені в методиці польового досліду з кукурудзою (Гур’єва І.А. та ін., 1993) та методиці Державного сортовипробування сільськогосподарських культур.

Самозапилені лінії та гібриди вирощували в спеціальних сівозмінах у селекційному, мутаційному, контрольному та конкурсному розсадниках. Густота рослин самозапилених ліній становила 80 – тисяч рослин на один гектар; гібридів, в залежності від групи стиглості, 60 – 100 тисяч рослин на один гектар. Ділянки дворядкові, площею 9,8 м2, повторність чотирьохразова.

Фенологічні спостереження включали дати появи сходів, цвітіння чоловічих та жіночих суцвіть, настання фази повної стиглості зерна. Були проведені біометричні виміри показників висоти рослин і висоти прикріплення качана, підраховано кількість листків на головному стеблі, проведено структурний аналіз качанів з урахуванням маси, кількості рядів зерен, кількості зерен в ряду, маси 1000 зерен, урожайності.

Вивчено 130 самозапилених ліній, з яких 53 створені науковцями лабораторії селекції кукурудзи Черкаського інституту АПВ УААН у творчій співдружності з Інститутом фізіології рослин і генетики НАН України.

Для оцінки ліній на стійкість до стресових факторів середовища (холоду, посухи, хвороб і шкідників) посів проводили на спеціально створених ділянках холодостійкості в надранні строки та створювали провокаційні фони на хвороби та шкідники. Кількість уражених рослин визначали у відсотках, а ступінь ураження за дев’ятибальною шкалою.

Оцінку стійкості до стеблових та кореневих гнилей проводили безпосередньо перед збиранням урожаю при значному перестої шляхом підрахунку полеглих рослин і визначали відсоток.

За стандарт при доборі на скоростиглість взяті лінії: ранньостигла F2 (ФАО 150) та середньорання П 346 (ФАО 250), які висівали через кожні 20 номерів.

Біохімічні показники якості зерна визначали на комп’ютері IBM PC – AT на основі інфрачервоного аналізатора.

Отримані результати досліджень обробляли на персональному комп’ютері із використанням програми Microsoft Excel і пакету прикладних програм ’’ОСГЕ’’, статистичну обробку даних проводили за методикою Б.О.Доспехова (1985).

Класифікація вихідного матеріалу за тривалістю вегетаційного періоду

На перших етапах вивчення колекції самозапилених ліній кукурудзи важливим є класифікація їх за тривалістю вегетаційного періоду.

Найбільш поширеним методом визначення групи стиглості у кукурудзи є метод підрахунку кількості діб від посіву або сходів до повної стиглості з урахуванням суми ефективних температур у міжфазні періоди (Філіппов Г.Л., та інші 2001; Циков В.С., 2003), однак ці показники значно варіюють за роками при різних умовах вирощування.

Нами проведено порівняльне вивчення різних методів визначення тривалості вегетаційного періоду з метою більш об’єктивної класифікації вихідного матеріалу, в тому числі метод врахування кількості листків, запропонований М.М.Кулешовим (1931). У ліній колекції з різною тривалістю вегетаційного періоду враховували кількість листків на рослині впродовж чотирьох років. Встановлена пряма залежність між кількістю листків на рослині та стиглістю. Лінії з кількістю листків 12,4 віднесені до ультраранньої групи – ФАО 100, з кількістю 14,9; 16,9; 18,0 до ранньостиглої – ФАО 100 – 199, середньоранньої – ФАО 200 – 299, середньостиглої – ФАО 300 – 399, відповідно.

Вивчені лінії по-різному реагували на погодні умови: зміною тривалості міжфазних періодів „поява сходів – цвітіння волотей”; „цвітіння волотей –повна стиглість зерна”. Встановлено, що найбільш стабільна врожайність при оптимальному розриві між цвітінням волотей і качанів в одну-дві доби. При подовженні цього періоду до 4–8 діб врожайність окремих ліній знижувалась майже вдвічі. Серед ліній, які в значній мірі реагували на зміну погодних умов, є такі: Вс 30965, ЧК 984, ЧК 161, ФМ 4117 та інші.

У результаті вивчення самозапилених ліній за тривалістю вегетаційного періоду та міжфазних періодах виділені окремі лінії, серед них ЛВ 4 та П 346, які незалежно від умов вирощування зберігають високу насіннєву продуктивність.

На основі вивчення ознаки тривалості вегетаційного періоду всі лінії колекції розподілені на чотири групи стиглості, що у відсотковому відношенні зображено на рис.1.

Аналіз колекції самозапилених ліній кукурудзи за групами стиглості свідчить про те, що відсоток ранньостиглих ліній складає 32,1 %, що є певним успіхом наших багаторічних робіт по збору та селекції ранньостиглих ліній для умов центрального Лісостепу України. При ранніх строках посіву (до 25 квітня) жодного року не було відмічено їх вимерзання. При цьому лінії уникають липневої посухи в період цвітіння, що свідчить про доцільність перенесення в наших умовах рекомендованих строків посіву ліній на більш ранні строки.

Рис.1 Розподіл самозапилених ліній колекції за групами стиглості

- ультраранні; - середньоранні;

- ранньостиглі; - середньостиглі.

Донорами скоростиглості вивченої нами колекції є лінії: ЧК 1, ЧКР 8, ЧК 73, ЧК 2, ЧК 3, ЧК 1018,ЧК 1022,ЧК 1003,ЧК 53, ЧК 71, ЧК 984, ЧК 4282, ЧК 64, ЧК , ЧК /88, ЧК , СМ , Со , F2, F та інші. Серед ранньостиглих переважають лінії кременистого типу, однак такі лінії, як ЧК 2, ЧК є зубоподібними з порівняно високою насіннєвою продуктивністю. Використовуючи ранньостиглі лінії в селекційному процесі, нами були створені та впроваджені у виробництво ультраранні та ранньостиглі гібриди.

Продуктивність, її елементи та якість зерна самозапилених ліній

Продуктивність вихідного селекційного матеріалу є однією з основних ознак, що визначає економічну ефективність при виробництві гібридного насіння, впливає на скорочення строків розмноження вихідних форм та впровадження гібридів на зниження собівартості продукції (Дзюбецький Б.В., Редько, 1991; Моргун В.В. та інші, 2001). Ця ознака обумовлена генотипом, але в значній мірі залежить від умов вирощування.

Вивчені нами лінії колекції за продуктивністю були розділені на три групи: високо-, середньо- та низьковрожайні.

До групи високоврожайних увійшли лінії, які забезпечують урожай зерна 3,0 т/га. Серед них: ЧК 1003, ЧК 1013, ЧК 4282, КІН 210, ЧК 1487–1, П 346, ЧК 209, ЧК 218, ЧК 4298, ЧК 90, УК 51, ЛВ 4, Зу 53/1, Зу 52/6, Зу 50/6, ВІР 44, ДК 92/23, ЧК 1004, Вс 765 А, 502 – 112, ЧК 1369, ЧК 930, ЧК 915, 155, АТ 610, Оh 45, ГК 26, ДК 66 ЗМ та інші.

До групи середньоврожайних (від 2,0 до 2,5 т/га) відносяться такі лінії: F2, ЧК2, ЧК3, СМ 7, F7, F 7 покращена, УЧ 25ТВ, Rt 10 rf, Бг 1081, ЧКЄ 21, ЧК 73, МКР 33/1, МКР 35, ЧК 1018, ЧК 1022, ЧК 53, ЧК 43, ЧК 55, ЧК 71, ЧК 984, ЧК 64, Fc 18 рання, ЧК 45, ЧК 16, ЧК 16-1, ЧК 1031/88, ЧК 208, ЧК 1024, Fc 19, ЧК 62, Зу 51/4, П , П , F , П , ДК /23, ДК , ЧК1010/88, Ма 21, ЦГ , 4204, Гб 650, АТ 630, М14, НМV 2-75, Дс 9МВ, Гб 707, ЧК 161, А 632, ЧК 346-90, НМV 404 та інші.

До групи низькоурожайних ліній (до 2,0 т/га) відносяться ЧКР 7, Вс 2923, Вс 2930, ЧКР 8, ЧК 1, ЛВ 21, Б 167, УЧ 22ВТ, Со 125, ЧК 82, ЧК 4354, ЧК 38, УК 30/86, Fc 18, ФМ 4122 та інші.

Найбільш продуктивними лініями різних груп стиглості власної селекції виявились лінії: ЧК 209, ЧК 218, ЧК 2, ЧК 3, ЧК 88 та ін.

При визначенні урожайності самозапилених ліній (1991 – рр.) нами підтверджена пряма залежність її від групи стиглості. Найбільш високою врожайністю характеризувались лінії середньостиглої групи, середній урожай яких за чотири роки становив 2,9 т/га. Середня урожайність кращих ранньостиглих ліній ЧК 1,ЧК 1022, ЧК 2,ЧК3, ЧК 71, ЧК 45 становила 1,9 – ,5 т/га. В посушливі роки (1992, 1994 рр.) урожайність окремих ліній (ФМ 4122,ЧК 1024) знижувалась вдвічі.

Суттєвий вплив на продуктивність та її елементи мали погодні умови, однак реакція ліній на них, в залежності від генотипу, була різною. Лінії ЧК 2, ЧК 3, Бг1081, які характеризуються стабільним урожаєм незалежно від умов вирощування в період вегетації, віднесені до стабільних. У цих ліній найбільш стабільною ознакою за період наших досліджень виявилась ознака кількість рядів зерен, яка може служити хорошим маркером при доборі на високу продуктивність. Виявлені незначні коливання за ознаками кількість зерен у ряду та маса 1000 зерен. У пластичних ліній рівень продуктивності та її елементів значно залежав від погодних умов. Так, у сприятливі роки (1991,1993) маса 1000 зерен лінії F 2 становила 222,0 та 216,0г, а в посушливі (1992,1994) – 186,0 та 180,0г, кількість зерен у ряду в ліній ЧК 1018, ЧК 1024 у сприятливі – – 24 шт. та 20 і 14 зерен у несприятливі роки. В результаті досліджень нам вдалось створити ранньостиглі лінії з оптимальною продуктивністю та придатністю для ведення їх насінництва, які широко використовуються при створенні скоростиглих гібридів.

Окремим напрямом досліджень є оцінка самозапилених ліній на якість зерна. Поживна цінність зерна кукурудзи визначається вмістом білка, вуглеводів, олії. В наших дослідженнях встановлено, що лінії з більш дрібним зерном ЧКР 7, ЧКР 8, ЧК 930, Б 167 характеризуються більш високим вмістом білка (13,0 – 14,0 %) в порівнянні з крупнозерними ЗУ 53/1, Rt 10 rf, АТ 610 (9,9 – 10,7 %), в посушливий період вміст його підвищується. Нами відібрані лінії з підвищеним вмістом у зерні білка, олії та крохмалю (табл. 1).

Лінії ЧКР 8, ЧК 4354, ЧК 4204, ЧК 930, ЧК 45 є кращими за біохімічними показниками і можуть застосовуватись в селекції на ранньостиглість та якість зерна.

Таблиця 1

Характеристика кращих самозапилених ліній за біохімічними показниками якості зерна

Назва |

Консистенція |

Вміст у зерні, %

білка | олії | крохмалю

F2 стандарт | Кремениста | 10,6 | 4,5 | 71,2

П стандарт | Зубоподібна | 11,8 | 4,4 | 70,2

ЧКР 7 | Кремениста | 13,7 | 4,7 | 65,0

ЧК 8 | Кремениста | 14,0 | 4,5 | 70,0

Б 167 | Кремениста | 13,0 | 4,6 | 66,0

ЧК 930 | Зубоподібна | 13,5 | 5,1 | 72,3

ЧК 45 | Кремениста | 13,8 | 5,0 | 65,0

ЧК 4354 | Кременисто- зубоподібна | 14,0 | 4,9 | 68,0

ЧК 1024 | Кременисто-зубоподібна | 13,7 | 4,8 | 71,6

Вс 51155 | Кремениста | 13,2 | 5,1 | 70,0

ЧК 4204 | Кремениста | 14,2 | 4,8 | 69,0

НІР 0,05 0,3 0,27 2,1

Стійкість самозапилених ліній до несприятливих умов вирощування та інші селекційно-цінні ознаки

Холодостійкість. Для Лісостепу України важливою є проблема холодостійкості кукурудзи. Ранній посів, більш ранні сходи, швидкі темпи росту холодостійких форм сприяють більш ранній вегетації, цвітінню до настання посухи. Створити холодостійкі міжлінійні гібриди можливо лише за умови, якщо всі 4 лінії подвійних гібридів або 2, які є материнською формою в обох простих міжлінійних гібридах, є холодостійкими (Соколов Б.П., 1968).

На основі багаторічних досліджень темпів росту, стійкості до можливих приморозків при надранніх строках посіву (до 15 квітня) на ділянках холодостійкості самозапилені лінії колекції розподілені на 3 групи з високими, середніми та низькими темпами росту в початковій фазі розвитку рослин.

Високими темпами росту та високою стійкістю до низьких температур характеризувались лінії ультра- та ранньостиглої груп власної селекції: ЧКР 7, ЧКР 8, ЧК 2, ЧК 3, ЧК 73, ЧК 53, ЧК 55 та інші. Значна кількість ліній з низькими темпами росту є не холодостійкими і відносяться до середньостиглої групи, в більшості випадків це лінії південного походження.

Посухостійкість. За даними глобального прогнозу, посилення посухи та підвищення середньорічної температури стосується і України, особливо це відчутно в останні три роки.

В посушливий період, особливо в фазі цвітіння, розрив між цвітінням генеративних органів призводить до значної череззерниці, масового безпліддя, зменшення розміру качана, рослини втрачають тургор, спостерігається відмирання листків та волотей, що призводить до різкого зниження врожайності (Козубенко В.Е,1967; Щербак В.С. и др.,1992 ; Царев А.П. и др., 1996; Циков В.С., 2000)

В період наших досліджень 1992 та 1994 роки видались надзвичайно посушливими, що дало змогу оцінити весь вихідний матеріал на стійкість до посухи. Оцінку проводили в фазі цвітіння та після збирання по озерненню качанів.

До посухостійких віднесені лінії, у яких розрив між цвітінням генеративних органів становить одну – дві доби і озернення качанів є високим. Це лінії: ЧК , ЧК , ЧК , ЧК , ЧК 984, ЧК , ЧК 16, ЧК 16-1, ЧК 1004, Вс 2930, П 346, F2 та інші. Серед не посухостійких ліній, таких як ЧК 984, Вс 30965, ЧК 161, ФМ 4117, розрив у строках цвітіння волоті і качана в період посухи становив 4-8 діб. У посушливі роки урожай деяких ліній (ЧК , ФМ 4122) знижувався вдвічі.

Нами відмічено, що гібриди, у яких хоча б одна з ліній є посухостійкою, значно менше реагують на посуху і є більш екологічно стабільними.

Стійкість до вилягання та ламкості стебла. Однією з головних причин вилягання рослин кукурудзи є ураження стебловими та кореневими гнилями (Вилкова Н.А. и др.,1989; Боровская М.Ф и др.,1990; Юрку А.И и др.,2001). Стійкість до вилягання є генетично обумовленою ознакою, що контролюється різною кількістю генів ( Подольская А.П., Шмараев Г.Е., 1988) .

Серед вивчених нами ліній колекції абсолютно стійких ліній до стеблових та кореневих гнилей не виявлено, однак високою стійкістю характеризувались лінії: ЧК 1013, ЧК , F , П 346. Значна частина ліній колекції відноситься до середньостійких та нестійких.

Стійкість до шкідників та хвороб. Кукурудза пошкоджується щонайменше 50 видами комах-шкідників та різними хворобами. В несприятливі роки ураження рослин пухирчастою сажкою, кореневими та стебловими гнилями, бактеріозом, фузаріозом сягає до 40% посівів. Відомо, що кращим захистом рослин від хвороб і шкідників є генетична стійкість, яка є природним генетичним механізмом і не є екологічно небезпечною на відміну від застосування отрутохімікатів, котрих, за даними Мінагропрому, в Україну кожного року завозиться на суму понад 200 млн. доларів.

Основним методом селекції на стійкість до хвороб є виділення резистентних форм з гетерогенного матеріалу на інфекційних провокаційних фонах з подальшою гомозиготизацією (Рубан І.О., 1999; Морщанський А.А. та ін.,1999).

Серед вивчених нами ліній колекції найбільш стійкими до ураження пухирчастою сажкою виявились лінії середньоранньої групи: ЧК ,

ЧК , ЧК , ЧК , ФМ та інші. Ці лінії є стійкими і до пошкодження кукурудзяним метеликом. В ультраранній групі стійких ліній не виявлено.

Методами класичної селекції у поєднанні з експериментальним мутагенезом нами створені стійкі до хвороб та шкідників нові лінії кукурудзи: ЧК , ЧК , ЧК  – , ЧК  – , ЧК /88, ЧК , ЧК  – , ЧК , ЧК , ЧК , які широко використовуються в селекційному процесі.

Загальна комбінаційна здатніст самозапилених ліній за урожайністю зерна.Серед багатьох цінних за господарськими ознаками самозапилених ліній кукурудзи в кінцевому підсумку найбільш важливою є комбінаційна здатність, що в значній мірі визначається генотипом

Таблиця 2

Самозапилені лінії кукурудзи з високою загальною комбінаційною здатністю за урожайністю зерна

Назва ліній | ЗКЗ | СКЗ

ефект, т/га | група | тестер 1 | тестер 2

ефект, т/га | група | ефект, т/га | група

ЧК 74 х Хм 12 | ЧК 102 х ХМ 12

ЧК 23 | 0,31* | В** | 0,28* | В– | 0,28* | Н

ЧК 212 | 0,36* | В | 0,27* | В– | 0,27* | Н

ЧК 2138 | 0,59* | В | 0,43* | В– | 0,43* | Н

ЧК 2144 | 1,39* | В | 0,40* | В– | 0,40* | Н

ЧК 4633 | 0,46* | В | 0,70* | В– | 0,70* | Н

ЧК 106 х ГК 26 | П 3978

ЧК 055 | 0,48* | В | 0,18 | С– | 0,18 | Н

ЧК 061 | 0,60* | В– | 0,04 | С | 0.04 | С

*Ефекти достовірні на 0, 05 рівні значущості

**В – висока група, С – середня, Н – низька

В результаті досліджень визначено ефекти загальної комбінаційної здатності (ЗКЗ) ліній кукурудзи за ознакою урожайність зерна. Схрещування проводили під ізоляторами на 8 – 10 качанах кожної гібридної комбінації. В якості тестерів було залучено прості гібриди, які змінювалися за роками в залежності від групи стиглості самозапилених ліній.

Аналіз гібридів, отриманих в тестерних схрещуваннях, дозволив виявити лінії з високими значеннями ЗКЗ. Виділено кращі самозапилені лінії – ЧК 23, ЧК 212, ЧК 2138, ЧК 2144, ЧК 4633, ЧК 62, ЧК 73 та інші, які істотно перевищують стандарт за урожайністю, а також

поєднують високу комбінаційну здатність та інші властивості, тому є особливо цінними для практичної селекції.

В результаті вивчення колекції самозапилених ліній власної та селекції інших установ нами виділені кращі лінії за господарськими ознаками, кількісне співвідношення яких зображено на рис.2 Особливо цінними є лінії, що поєднують в собі комплекс цінних ознак: ЧК 2, ЧК3, ЧК 74, ЧК 30, ЧК 130, ЧК 155, ЧК 53, ЧК 4204, ЧК 9, ЧК 10, ЧК 915, Бг 1081, ЧК 23, ЧК 212, ЧК 2144, ЧК 061, ЧК 4633.

Рис. 2 Кількість ліній колекції з високим проявом окремих

цінних господарських ознак

1 – високоврожайних – 26,1%;

2 – стійких до летючої та пухирчастої сажок – 16,1%;

3 – стійких до посухи – 27,7%;

4 – стійких до холоду – 19,2%;

5 – стійких до шкідників – 17,7%;

6 – стійких до вилягання та ламкості стебла – 27,0%;

7 – з високою ЗКЗ за ознакою урожайність зерна – 11,5%;

Вивчено кореляційну залежність між 9 ознаками ліній різних груп стиглості.

Встановлена позитивна кореляція між продуктивністю та масою качана, масою 1000 зерен, кількістю рядів зерен, довжиною вегетаційного періоду та іншими ознаками. Коефіцієнти кореляції між окремими ознаками наведені в табл.3.

Таблиця 3

Коефіцієнти кореляції між окремими ознаками самозапилених ліній кукурудзи різних груп стиглості

Ознаки | Ультра

рання | Ранньо

стигла | Середньорання | Середньостигла

Маса качана – довжина качана | 0,80* | 0,59* | 0,75* | 0,32

Кількість рядів зерен – довжина качана |

0,77* |

0,16 |

-0,33 |

-0,76

Кількість зерен в ряду – довжина качана |

0,66* |

0,68* |

0,38 |

0,69*

Маса качана – діаметр качана | -0,40 | 0,61* | 0,23 | 0,94*

Висота рослин – висота прикріплення качана |

0,44* |

0,74* |

0,78* |

0,71*

Маса 1000 зерен-маса качана | -0,08 | 0,35 | 0,10 | 0,91*

* – Суттєво при Р 0,05

В результаті вивчення простих гібридів виділено лінії з високою комбінаційною здатністю за продуктивністю та інших ознаках. Кращі лінії використовуються в селекційному процесі. Генетичний потенціал продуктивності створених нових скоростиглих гібридів кукурудзи складає 9,0 – ,0 тга.

ВИСНОВКИ

В дисертації наведено теоретичне узагальнення і практичне вирішення нового важливого наукового завдання з встановлення особливостей вихідного матеріалу для селекції скоростиглих гібридів кукурудзи в умовах центрального Лісостепу шляхом вивчення ефективності методів добору за стійкістю до стресових умов на фоні холоду, провокаційних фонах хвороб і монокультури з використанням надранніх посівів, кореляційних залежностей та рівня комбінаційної здатності. Встановлено ефективність одночасного добору на ранньостиглість та високу комбінаційну здатність ліній кукурудзи в процесі інбридингу. Створено нові цінні ранньостиглі і середньоранні самозапилені лінії і на їх основі нові гібриди, які занесені в Реєстр сортів рослин України, що має суттєве значення в галузі селекції кукурудзи і для сільськогосподарського виробництва України.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

Поліський  МВ та Комета МВ являються національними стандартами. Проходять Державне сортовипробування 5 гібридів кукурудзи різних груп стиглості: Суботівський  СВ, Переяславський  СВ, Орлик 330 МВ, Боян  МВ, Насолода.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЙНОЇ ПРАКТИКИ І ВИРОБНИЦТВА

1. Для створення скоростиглих гібридів кукурудзи в умовах центрального Лісостепу України слід використовувати ультраранні лінії – ЧКР 7, ЧК 8, ЧК 1; ранньостиглі – ЧК 2, ЧК 3, F 2, ЧК 73, ЧК 1013, ЧК 16, ЧК 16 – , ЧК 1487 – 1; середньоранні – ЧК 5874/87, F115, ЦГ 10, Fc18, ЗУ 52/6; середньостиглі – ЧК 930, ЧК 915, ГК 26, ЧК 346 – .

2. Рекомендується залучати до селекційних програм при створенні високоурожайних гібридів кукурудзи самозапилені лінії, які характеризуються високою загальною та специфічною комбінаційною здатністю, а саме: ЧК 62, ЧК 73, ЧК 218, ЧК 5874/87.

3. Використовувати у виробництві нові високопродуктивні, стійкі до несприятливих умов вирощування, хвороб і шкідників гібриди кукурудзи: ранньостиглі – Зорень, Поліський 177 МВ, Явір 180 СВ з урожайністю зерна 7,0 – 9,1 т/га; середньоранні – Титан 220 СВ, Нептун СВ, Богун з урожайністю зерна 10,0 – 12,0 т/га ; середньостиглий гібрид – Комета МВ з урожайністю зерна 11,0 – 13,0 т/га.

ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

С. 437 – 443 (30авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.