ІНСТИТУТ РОСЛИНИЦТВА ім. В. Я. ЮР’ЄВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

КУЛІКОВА НАТАЛІЯ МИКОЛАЇВНА

УДК 635.646.63.527.575

ВИХІДНИЙ МАТЕРІАЛ РЕДИСКИ ДЛЯ СТВОРЕННЯ ГЕТЕРОЗИСНИХ ГІБРИДІВ НА ОСНОВІ САМОНЕСУМІСНОСТІ

06.01.05 – селекція рослин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків – 2007

Дисертацією

є рукопис

Робота виконана

на Київській дослідній станції Інституту овочівництва і баштанництва УААН

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор,

академік УААН

Горова Тамара Корніївна,

Інститут овочівництва і баштанництва УААН,

завідувачка лабораторії малопоширених овочевих культур

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Клиша Андрій Іванович,

Інститут зернового господарства УААН, головний науковий співробітник лабораторії селекції і технології вирощування ранніх зернових і зернобобових культур

кандидат сільськогосподарських наук,

Дупляк Ольга Тимофіївна,

Національний аграрний університет,

доцент кафедри селекції та насінництва

Провідна установа: Інститут картоплярства УААН, м. Київ.

Захист відбудеться 06.06.2007 р. о _13___ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 в Інституті рослинництва ім. В.Я. Юр’єва УААН за адресою: 61060, м. Харків, проспект Московський, 142, тел. 392-23-78

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту рослинництва

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

Автореферат розісланий 03.05. 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради В.П. Петренкова

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Метод селекції овочевих культур з використанням явища гетерозису особливо широке застосування в кінці ХХ ст.. Гетерозисні гібриди за рахунок скоростиглості, урожайності, стійкості проти хвороб і несприятливих зовнішніх умов знаходять все більше розповсюдження у агропромисловому виробництві України.

В Україні робота зі створення гетерозисних гібридів редиски посівної на основі самонесумісності практично не виконувалась. Це пов’язано з недостатнім вивченням різних сортів редиски за адаптивністю, пластичністю, стабільністю, селекційною цінністю. Не встановлено насиченість різних сортів редиски самонесумісними формами. Не створено самонесумісних інцухт – ліній, на основі яких можливе отримання гетерозисних гібридів редиски посівної, не визначені успадковуваність та кореляції між ознаками вихідного матеріалу. Недостатньо вивчена насіннєва продуктивність самонесумісних інбредних ліній, що вкрай необхідно для промислового поширення гібридів у виробництві. Вищезазначене і визначає актуальність і невідкладність створення самонесумісних інцухт – ліній та на їх основі конкурентоспроможних гетерозисних гібридів редиски і широке застосування їх у виробництві.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові дослідження виконані особисто здобувачем в 2001 –  рр. на Київський дослідній станції ІОБ УААН в рамках завдання 01.09.04 “Створити ранньостиглі високоврожайні, стійкі до абіотичних чинників гібриди редиски для відкритого і закритого ґрунту”. Вона є складовою частиною наукових досліджень лабораторії селекції овочевих культур ІОБ УААН науково – технічної програми “Овочівництво і баштанництво на 2001 –  рр.” (номер державної реєстрації 0101U001169).

Мета і завдання дослідження. Метою досліджень є визначення особливостей самонесумісних інбредних ліній редиски та встановлення у них комбінаційної здатності і рівня прояву основних господарських ознак, одержання на цій основі гетерозисних гібридів. В зв’язку з цим були поставлені наступні завдання:–

встановити особливості колекції редиски за основними господарсько –цінними ознаками: скоростиглість, врожайність і товарність коренеплодів, біохімічна якість продукції, стійкість проти трухлявіння і стеблування;–

визначити стабільність та пластичність досліджуваних ознак;–

встановити ефекти комбінаційної здатності сортів;–

створити інбредні лінії редиски, визначити успадковуваність і кореляцію між ознаками та ефекти комбінаційної здатності;–

створити гетерозисний гібрид редиски на основі самонесумісності.

Об’єкт дослідження – гетерозисна селекція редиски на основі самонесумісності.

Предмет дослідження – стабільність, пластичність ознак та комбінаційна здатність сортів і самонесумісних інбредних ліній редиски.

Методи дослідження: візуальні – для ведення фенологічних спостережень; вимірювально-вагові – для визначення біометричних показників та продуктивності; хімічні – для визначення якісних показників; математично-статистичні – для встановлення достовірності дослідів та визначення кореляцій і коефіцієнтів успадковуваності; розрахункові – для встановлення економічної ефективності вирощування нового гібрида.

Наукова новизна одержаних результатів. В умовах північної частини Лісостепу України вперше досліджено особливості основних господарських ознак у колекційних сортозразків редиски та створено банк генетичних джерел за комплексом ознак: скоростиглість, врожайність, товарність, якість продукції та стійкість проти несприятливих біотичних і абіотичних чинників. На основі параметрів адаптивності виявлено джерела стабільно високої врожайності і якості продукції. Встановлено генетичні параметри господарсько  цінних ознак, їх взаємозв’язки, загальну і специфічну комбінаційну здатність створених самонесумісних ліній. Показано ефективність створення перспективних за комплексом господарсько  цінних ознак гетерозисних гібридів Fw1 редиски на основі самонесумісності.

Практичне значення одержаних результатів. На основі виділених генетичних джерел редиски за адаптивністю, стабільністю господарсько – цінних ознак і комбінаційною здатністю одержано селекційно цінні самонесумісні інцухт – лінії для використання в гетерозисній селекції редиски посівної. Створено і використано в селекції на Київській дослідній станції ІОБ УААН самонесумісні інцухт – лінії редиски Жл-5, Жа-4, Бз-12, Ха-3, Кс-15, Ру-12, Кар-7, КБК-21. На їх основі отримані перспективні гібриди F1, які перевищують існуючі сорти за врожайністю і якістю коренеплодів. Гібрид редиски Сідея F1 передано у 2005 році для проходження державного сортовипробування та сортовивчення.

Особистий внесок здобувача полягає у самостійній розробці, підготовці і виконанні польових і лабораторних дослідів, біохімічних аналізів, обробці і аналізі експериментальних даних, узагальненні результатів, підготовці матеріалів до друку. Частка авторства здобувача у створенні гетерозисного гібрида Сідея F1 — 55%. Авторство в спільних опублікованих працях складає 80%.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень заслухано та обговорено на за-сіданнях вченої ради Інституту овочівництва і баштанництва УААН в 2002 –  рр., конференції науково-педагогічних працівників, наукових співробітників та аспірантів (Київ, НАУ, 2004 р.), на науково  практичній конференції молодих вчених і спеціалістів “Новітні технології виробництва конкурентоспроможної продукції рослинництва” (Чабани, ІЗ УААН, 2005 р.), науково  виробничому семінарі “Пріоритетні напрямки досліджень у виробництві і насінництві овочевих рослин” (Борова; Миронівка, 2005 р.).

Публікації. За одержаними результатами досліджень опубліковано 6 робіт, серед яких 5 статей у фахових виданнях і одна теза наукової конференції.

Обсяг та структура дисертації. Дисертація містить із вступ, 7 розділів, висновки, практичні рекомендації, список використаної літератури і додатки. Загальний обсяг дисертації 151 сторінка машинопису, ілюстрована 36 таблицями, 23 рисунками; список використаних джерел нараховує 189 найменувань, серед яких 82 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Перспективи селекційно – генетичного використання самонесумісності у Raphanus sativus L.

Існуючі в літературі результати створення та вивчення інбредних самонесумісних ліній викликають інтерес в зв’язку з проблемою підвищення продуктивності гетерозисних гібридів редиски. Це обумовлює необхідність проведення дослідження колекції редиски за господарсько – цінними ознаками, їх адаптивністю, пластичністю, стабільністю, селекційною цінністю в умовах північного Лісостепу України.

Умови, матеріали і методи досліджень

Лабораторно-польові досліди проводили в 2001-2004 роках на Київській дослідній станції Інституту овочівництва і баштанництва, яка розташована в північній частині Лісостепу України.

Матеріалом досліджень були 20 сортозразків редиски посівної, 12 з яких – іноземного, решта вітчизняного походження, та 8 самонесумісних ліній 2  покоління інбридингу, виділені з сортів вітчизняної і іноземної селекції (табл.1). Як стандарт використовували вітчизняний сорт Базис. Сортозразки висівали в три строки: І декада квітня, І декада липня, І декада серпня.

В період вегетації у всіх розсадниках проводили фенологічні спостереження, оцінювали селекційний матеріал за досліджуваними ознаками. Разом з цим визначали кількість листків у рослини, висоту і діаметр розетки, індекс коренеплодів, масу коренеплодів і листків тощо. Облік врожаю проводили одноразово при досягненні коренеплодами технічної стиглості. В роботі керувалися “Сучасними методами селекції овочевих і баштанних культур” (Харків, 2001), ”Методикою дослідної справи в овочівництві” (2001), “Методическими указаниями по селекции

Таблиця 1

Інцухт – лінії редиски та їх походження

Номер за каталогом КДС ІОБ |

Селекцій-ний номер | Сорт з якого виділена лінія | Номер за каталогом КДС ІОБ |

Селекцій-ний номер | Сорт з якого виділена лінія

Сл 2/01 | Ка2 | Катруся | Сл 12/01 | Бз12 | Базис

Сл 3/01 | Ха3 | Helro | Сл 4/01 | Жа4 | Жара

Сл 7/01 | Кар7 | Кармен | Сл 9/01 | Бо9 | Богиня

Сл 5/01 | Жл5 | Jolly | Сл 5/01-Іл | Іл5 | Ілка | u8

сортов и гетерозисных гибридов корнеплодных растений (морковь, сельдерей, редька и редис)“ (1987), “Методические указания по изучению и поддержанию колекции овощных растений (морковь, сельдерей, петрушка, пастернак, редька и редис)” (1981).

Спостереження, оцінки та обліки в розсаднику попереднього та конкурсного сортовипробувань згідно методики Державної комісії по сортовипробуванню сільськогосподарських рослин (2001), а також міжнародного класифікатора UPOV роду Raphanus sativus L. (2003).

Вміст аскорбінової кислоти в коренеплодах редиски визначали по Муррі (ГОСТ 24556-89), NO3 – іонно – селектвнм електродом (ГОСТ 29270-95), цукри – по Бертрану (ГОСТ 8658.13-87), суху речовну – рефрактометрчнм методом (ГОСТ 28562-90) в лабораторії біохімічних аналізів Київської дослідної станції ІОБ УААН.

Оцінку стійкості редиски до стеблування і утворення пустот в коренеплодах проводили методом перестоювання рослин на пні. Кількість рослин зі стеблом на ділянці підраховували на 10 добу після того, як 80% рослин утворили товарний коренеплід.

Розрахунки параметрів адаптивності, стабільності і селекційної цінності сортозразків і ліній проводили за методикою О.В.Кільчєвського, А.В.Хотильової (1985);

комбінаційну здатність вивчали відповідно методичних рекомендацій В.Г.Вольфа, П.П.Літуна (1980) за неповною діалельною схемою і полі кросів;

генетичний аналіз популяцій, фенотипові кореляції, ступінь успадковуваності — за П.Ф.Рокицьким (1973).

Розраховували економічну ефективність згідно формули, розробленої в ІОБ УААН (2001), ефективність енерговитрат визначали через коефіцієнт біоенергетичної ефективності за методикою О.С.Болотських, М.М.Довгаль (1999).

Аналізували результати досліджень за допомогою пакетів програм STATISTICA 6.0 та Exel XP. Критичне значення рівня значимості — 5%.

Селекційна оцінка сортозразків за тривалістю вегетаційного періоду

Вегетаційний період сорту зумовлюється як генотиповими особливостями, так і сукупністю зовнішніх умов, за яких відбувається його ріст і розвиток. Тривалість вегетаційного періоду це сума відрізків часу, які необхідні рослині для проходження окремих стадій розвитку. Високу загальну адаптивну здатність (ЗАЗ - Vi) за тривалістю вегетаційного періоду показали сорти Кармен - 2,65; Червона з білим кінчиком -1,65; Ксенія - 1,32; Ілка - 1,32 (табл.2).

Таблиця 2

Мінливість колекційних зразків редиски посівної за тривалістю вегетаційного періоду (2001-2003 рр.)

Сорти  |

X ± Sx,

діб  |

Адаптивна

здатність | Стабіль-

ність

(Sgі), % | Пластич-

ність

(bi) | Селекційна цінність (СЦГ)і

ЗАЗ,

(Vi) | САЗ

(G2)

Базис | 23,0±1,1 | 0,32 | 0,9 | 4,0 | 0,8 | 14,7

Gigante Siculo | 23,0±2,0 | 0,32 | 1,7 | 7,3 | 1,1 | 7,8

Helro | 21,3±0,5 | -1,35 | 0,4 | 2,0 | 0,5 | 17,5

Jolly | 22,3±1,8 | -0,35 | 1,5 | 6,6 | 1,3 | 9,1 | t76

Pico | 21,7±2,5 | -1,02 | 2,0 | 9,4 | 1,8 | 3,3

Rebel | 22,7±2,5 | -0,02 | 2,0 | 9,0 | 1,8 | 4,3

Saxa | 22,7±0,5 | -0,02 | 0,4 | 1,9 | 0,4 | 18,8

Saxa-2 | 22,7±1,3 | -0,02 | 1,1 | 4,8 | 1,0 | 12,9

Serrida | 22,0±2,0 | -0,7 | 1,7 | 7,7 | 1,1 | 6,8

Богиня | 22,7±2,5 | -0,02 | 2,0 | 9,0 | 1,8 | 4,3

Жара | 21,7±0,5 | -1,02 | 0,4 | 2,0 | 0,1 | 17,8

Ілка | 24,0±1,1 | 1,32 | 0,9 | 3,8 | 0,8 | 15,7

Кавалерондо | 22,3±1,8 | -0,35 | 1,5 | 6,6 | 1,1 | 9,1

Карка | 23,0±1,1 | 0,32 | 0,9 | 4,0 | 0,8 | 14,7

Кармен | 25,3±0,5 | 2,65 | 0,4 | 1,7 | 0,5 | 21,5

Катруся | 22,3±1,8 | -0,35 | 1,5 | 6,6 | 1,3 | 9,1

Ксенія | 24,0±1,1 | 1,32 | 0,9 | 3,8 | 0,8 | 15,7

Рубін | 21,7±1,8 | -1,02 | 1,5 | 6,8 | 1,2 | 8,4

Французький сніданок | 21,0±2,0 | -1,68 | 1,7 | 8,0 | 0,3 | 5,8

Червона з білим кінчиком | 24,4±1,8 | 1,65 | 1,5 | 6,1 | 1,3 | 11,1

НІР0,05w6 | 1,5     

За ефектами специфічної адаптивної здатності (САЗ - G2) та за відносною стабільністю (Sgі, %) в різних умовах вирощування виділилися сорти Helro відповідно (0,4; 2,0%), Saxa (0,4; 1,9%), Жара (0,4; 2,0%), Кармен (0,4; 1,7%). Сорти Pico (2,0; 9,4%), Rebel (2,0; 9,0%), Богиня (2,0; 9,0%) характеризувались найбільшою мінливістю ознаки за роки досліджень. Джерелами стабільної скоростиглості, що можуть бути використані в селекційній роботі є сорти Pico (3,3); Rebel (4,3); Богиня (4,3); Французький сніданок (5,8); Serrida (6,8). Їх найбільш доцільно використовувати як джерела скоростиглості при селекції редиски на гетерозис.

За чотири роки досліджень, частка рослин із швидким стеблуванням в середньому за першого строку сівби становила 17,7%; за другого – 32,3%; за третього строку стеблування редиски майже не спостерігалось, лише у зразків Кавалерондо, Червона з білим кінчиком (Україна) та Рубін (Росія) відсоток рослин з утвореним стеблом складав 4 – %. Найбільш стійкими проти стеблування за першого та другого строків сівби виявились сорти Gigante Siculo (Італія) – 6,3%; 12,9%, Helro (Німеччина) – 7,9%; 13,9%, Jolly (Франція) – 9,8%; 15,7%.

Врожайність та елементи її структури

Врожайність – це кінцевий результат взаємодії всіх біо–фізико–хімічних процесів впродовж всієї вегетації рослини під впливом певних умов довкілля. Реакцію сортів за ознакою загальна врожайність визначали через загальну адаптивну здатність (ЗАЗ – Vi), яка коливалась в межах від -0,39 до 0,43 (табл. 3).

Найбільш високою загальною адаптивною здатністю характеризувались сорти Gigante Siculo - 0,43; Ксенія - 0,33; Базис - 0,28; Жара - 0,21; Ілка - 0,18; Jolly - 0,16. За високою загальною і специфічною адаптивною здатністю виділились Gigante Siculo, Helro, Rebel, Богиня, Катруся. Щодо стабільності (Sgі, %) врожайності досліджуваної колекції, то найвищими показниками характеризувалися сорти: Жара - 6,49; Базис - 8,33; Ксенія - 12,50. Коефіцієнт регресії (bi), який характеризує ступінь екологічної пластичності, найвищим був у сортів: Катруся - 2,0%5; Gigante Siculo - 1,9%; Богиня - 1,9%; Карка - 1,9% і Кавалерондо - 1,8%. Всі вони відносяться до сортів інтенсивного типу і добре реагують на сприятливі умови та високий агрофон. Saxa-2, Ілка, Червона з білим кінчиком, Базис, навпаки, виявилися низьковрожайними та низькопластичними.

Високою селекційною цінністю генотипу за ознакою врожайність характеризуються: Базис - 1,28; Жара - 1,28; Ксенія - 1,19. Ці сорти є цінними, як джерела високої продуктивності і можуть бути використані в гетерозисній селекції культури.

Таблиця 4

Мінливість товарної врожайності колекційних зразків редиски

(2001-2003 рр.)

Сорти |

X ± Sx, кг/м2 |

Адаптивна

здатність | Стабіль-

ність

(Sg), % | Пластич-

ність

(bi) | Селекційна цінність (СЦГі)

ЗАЗ,

(Vi) | САЗ

(G2)

Базис | 1,55±0,14 | 0,28 | 0,13 | 8,33 | 0,1 | 1,28

Gigante Siculo | 1,70±0,54 | 0,43 | 0,48 | 28,41 | 1,9 | 0,71

Helro | 1,37±0,58 | 0,11 | 0,52 | 37,73 | 0,7 | 0,31

Jolly | 1,42±0,33 | 0,16 | 0,30 | 20,95 | 1,6 | 0,81

Pico | 0,87±0,35 | -0,39 | 0,31 | 35,38 | 1,4 | 0,24

Rebel | 1,40±0,57 | 0,13 | 0,51 | 36,42 | 0,6 | 0,35

Saxa | 0,97±0,23 | -0,29 | 0,21 | 21,14 | 0,7 | 0,55

Saxa-2 | 1,20±0,29 | -0,07 | 0,26 | 21,52 | 0,1 | 0,67

Serrida | 0,90±0,26 | -0,37 | 0,32 | 35,14 | 1,3 | 0,25

Богиня | 1,40±0,35 | 0,13 | 0,32 | 22,59 | 1,9 | 0,75

Жара | 1,47±0,11 | 0,21 | 0,10 | 6,49 | 0,5 | 1,28

Ілка | 1,45±0,37 | 0,18 | 0,33 | 22,87 | 0,1 | 0,77

Кавалерондо | 1,05±0,41 | -0,22 | 0,37 | 35,21 | 1,8 | 0,29

Карка | 1,05±0,54 | -0,22 | 0,48 | 45,67 | 1,9 | 0,07

Кармен | 1,07±0,45 | -0,19 | 0,40 | 37,50 | 1,7 | 0,25

Катруся | 1,30±0,61 | 0,03 | 0,55 | 42,13 | 2,0 | 0,18

Ксенія | 1,60±0,22 | 0,33 | 0,20 | 12,50 | 1,1 | 1,19

Рубін | 1,07±0,26 | -0,19 | 0,24 | 21,98 | 1,1 | 0,59

Червона з білим кінчиком | 1,22±0,28 | -0,04 | 0,25 | 20,41 | 0,1 | 0,71

НІР0,05 | 0,37

Вміст основних біохімічних компонентів у коренеплодах

редиски посівної

На біохімічний вміст сполук впливають як сортові особливості, так і умови вирощування рослин В дослідах встановлена середня пряма кореляція між масою коренеплоду редиски посівної та вмістом цукрів r = 0,36±0,18, що свідчить про можливість одночасного добору крупноплідних високо цукристих форм. Суха речовина пов’язана сильно оберненою кореляцією з нітратним азотом r = -0,710,11. Це дає можливість добирати генотипи з високим вмістом сухої речовини та низьким накопиченням нітратів. У редиски за різних строків сівби спостерігається мінливість хімічного складу коренеплодів (табл. 4).

Таблиця 4

Вміст основних хімічних компонентів у коренеплодах редиски посівної

(2001-2003 рр.)

Показники | Вміст речовин Х Sх | VSv, %

перший строк посіву | другий строк посіву

Суха речовина, % | 3,6±0,8 | 3,4±0,7 | 21,913,6

Сума цукрів, % | 2,2±0,3 | 1,2±0,2 | 13,51,8

Аскорбінова кислота, мг/% | 20,5±1,8 | 20,6±2,1 | 9,471,3

Нітратний азот, мг/кг | 1559,3±335 | 1331,5±319 | 22,662,5

Зокрема за першого строку сівби вміст сухої речовини в середньому по зразках був на рівні 3,6±0,8%, що на 0,2% вище, ніж за другого (3,4±0,7%). Вміст цукрів був також вищим за першого строку посіву. В літні строки посіву, під впливом високих температур редиска швидко дерев’яніє, що погіршує якість коренеплоду. Це пояснюється різким зниженням вмісту цукрів, як складової сухих речовин. Вміст аскорбінової кислоти не залежав від умов вирощування і складав 20,5±1,8 і 20,6±2,1 мг/% відповідно за першого і другого строків сівби. Накопичення нітратного азоту в коренеплодах редиски за першого строку сівби було більшим, ніж за другого, і становило відповідно 1559,3±335 та 1331,5±319 мг/кг.

Проведена робота дозволила виділити сорти з високим адаптивним потенціалом і стабільністю зокрема за ознаками: вміст сухої речовини – Базис, Карка, Жара; аскорбінової кислоти – Helro, Gigante Siculo, Базис; загальних цукрів – Gigante Siculo, Французький сніданок; нітратного азоту – Helro, Ілка, Рубін. Висока пластичність і селекційна цінність, за комплексом ознак, характерна для сортів Helro, Ілка, Gigante Siculo, Жара.

Загальна комбінаційна здатність колекційних сортозразків редиски посівної

Комбінаційна здатність є спадковою властивістю сортів або ліній. За ознакою врожайність високими ефектами загальної комбінаційної здатності характеризувались сортозразки Жара (61,1), Базис (34,2), Богиня, Ілка та КБК (27,5); за товарністю — Жара (19,7), Богиня, Катруся, Gigante Siculo, Jolly (16,9); за масою листків — Saxa (-32,9), Helro, Saxa-2 (-26,2), Jolly (-22,8), Gigante Siculo (-19,5).

Найкращу комбінаційну здатність за комплексом ознак (врожайність, товарність врожаю, маса листків, % до маси рослини) показали сорти Жара (61,1; 19,7; 0,7), Ілка (27,5; 10,0; -16,1), Gigante Siculo (14,1; 16,9; -19,5), Jolly (14,1; 16,9; -22,8).

Залежність самонесумісності від умов вирощування

Насиченість сортів редиски самонесумісними рослинами варіює в межах від 15,4% до 75%. Найбільшою кількістю самонесумісних рослин характеризувались сорти Serrida, Ілка, Карка, відповідно 75,0%, 69,2%, 60,0%. Найменша кількість самонесумісних рослин була у сортів Богиня, Французький сніданок, Кармен, Червона з білим кінчиком відповідно 15,4%; 16,7%; 18,2%; 20,0%. Насиченість решти сортів самонесумісними рослинами знаходилась в межах 25  %.

Лінії внаслідок різноманіття S  алелей відрізнялися, за ступенем самонесумісності (табл. 5).

Таблиця 5

Самонесумісность у ліній редиски залежно від умов вирощування

(2003-2004 рр., середня кількість насінин в стручку)

Лінія | Плівкова теплиця | Відкритий ґрунту | Середнє

Ка-2 | 1,2 | 3,9 | 2,6

Ха-3 | 0,6 | 2,5 | 1,6

Кар-7 | 2,4 | 3,7 | 3,1

Жл-5 | 0,1 | 0,2 | 0,2

Бз-12 | 1,3 | 2,8 | 2,1

Жа-4 | 3,6 | 5,6 | 4,6

Бо-9 | 1,3 | 3,6 | 2,5

Іл-5 | 1,2 | 2,7 | 1,8

? | 1,2 | 1,6 | 1,4

У ліній редиски самонесумісність була в межах 0,2 шт насінини на запилену квітку – Жл-5 і 4,6 шт у лінії Жа-4. Лінія Жл-5 зберігала високий рівень самонесумісності за всіх умов вирощування. В інших ліній найбільша активність алелей гена самонесумісності спостерігалася в умовах плівкової теплиці. Тоді як в умовах відкритого ґрунту прояв самонесумісності знижувався в 1,5  ,0 рази. Для підвищення насіннєвої продуктивності самонесумісних ліній редиски ми проводили обприскування гібереліном (ГК3) (табл. 6).

Таблиця 6

Насіннєва продуктивність самонесумісних ліній редиски (2003-2004 рр.)

Концентрація

ГК3 | Кількість

стручків, шт. | Маса 1000 насінин, г | Маса насіння з рослини, г | Кількість насінин на стручок, шт.

Лінія Ка-2

Вода (контроль) | 113 | 9,7 | 2,2 | 2,0

20 мг/л | 121 | 10,5 | 2,4 | 1,9

40 мг/л | 134 | 10,7 | 2,9 | 2,2

80 мг/л | 148 | 10,7 | 4,2 | 2,6

160 мг/л | 72 | 9,5 | 1,3 | 2,0

НІР0,05 | 12,5 | 0,4 | 1,1 | 0,3

Лінія Жа-4

Вода (контроль) | 126 | 10,5 | 2,3 | 1,8

20 мг/л | 133 | 10,2 | 2,6 | 1,9

40 мг/л | 151 | 10,1 | 3,4 | 2,2

80 мг/л | 160 | 10,7 | 4,7 | 2,7

160 мг/л | 138 | 10,5 | 2,5 | 2,0

НІР0,05 | 14,0 | 0,2 | 1,0 | 0,4

Дослідження по впливу на насіннєву продуктивність самонесумісних інбредних ліній редиски проводили на двох лініях Ка-2 та Жа-4. Виявлено, що при збільшенні концентрації ГК3 збільшується кількість стручків на рослину у самонесумісних ліній Ка-2 та Жа-4. Так найбільша кількість стручків на рослині була при обприскуванні рослин розчином кислоти концентрацією 80 мг/л, як у лінії Ка-2 так і у лінії Жа-4, відповідно 148 та 160 шт. Високою масою 1000 насінин характеризувалися рослини, які були оброблені ГК3 концентрацією 40 і 80 мг/л –10,7 г. Обприскування рослин гібереліном у варіанті з концентрацією 80 мг/л показало кращі результати при оцінці загальної маси насіння з однієї рослини, як у лінії Ка-2 так і у лінії Жа-4, відповідно 4,2 та 4,7 г. Самонесумісні лінії редиски характеризуються малою кількістю насінин на стручок у межах 1,8  ,0 шт у контрольному варіанті, але при обробці рослин ГК3 кількість насінин у стручку суттєво збільшується до 2,7 у лінії Жа-4 та 2,6 у лінії Ка-2.

Скоростиглість і продуктивність самонесумісних ліній редиски

Успіх гетерозисної селекції значною мірою визначається якісними характеристиками вихідних батьківських форм. В зв’язку з цим необхідна об’єктивна оцінка інбредних ліній редиски в умовах створення та вирощування гібридів. За результатами фенологічних спостережень найбільш скоростиглою виявилась лінія Жл-5 – 21 доба за суми позитивних температур 2190С (табл. 7).

Таблиця 7

Вегетаційний період самонесумісних ліній редиски (2003-2004 рр.)

Вегета-

ційний період | Самонесумісні лінії | ?

Ка-2 | Ха-3 | Кар-7 | Жл-5 | Бз-12 | Жа-4 | Бо-9 | Іл-5

Х±Sх, діб | 23±

1,6 | 23±

1,3 | 22±

1,5 | 21±

1,6 | 23±

1,3 | 22±

1,1 | 23±

1,8 | 22±

1,6 | 1,5

? 0С | 240±

17 | 240±

14 | 230±

16 | 219±

17 | 240±

14 | 230±

11 | 240±

19 | 230±

17 | 9,4

Практично однаковий період вегетації у ліній Кар-7 і Жа-4 – 22 доби при (2300С). У решти ліній кількість днів від сходів до технічної стиглості складала 23 доби за суми позитивних температур 2400С.

Необхідно відмітити, що у найбільш продуктивних ліній висока врожайність формувалась за рахунок більших маси коренеплодів і товарності (табл. 8). Найвищою 0,51 – ,56 кг/м2 врожайність виявлена у ліній Бо-9; Іл-5 та Бз-12 при товарності коренеплодів відповідно 85, 85 і 70%. Найменшу масу коренеплодів – 0,32 кг/м2 за товарності 70% забезпечила Жа-4. Щодо решти ліній, то їх урожайність в середньому за два роки досліджень складала 0,42 – ,47 кг/м2.

Таблиця 8

Урожайність і товарність самонесумісних ліній редиски (2003-2004 рр.) |

Самонесумісні лінії | ?

Ка-2 | Ха-3 | Кар-7 | Жл-5 | Бз-12 | Жа-4 | Бо-9 | Іл-5

Урожайність, Х±Sх, кг/м2 | 0,42±

0,09 | 0,44±

0,10 | 0,47±

0,11 | 0,43±

0,09 | 0,51±

0,14 | 0,32±

0,08 | 0,56±

0,13 | 0,52±

0,11 | 0,19

Товарність, Х±Sх, % | 80±

3,2 | 81±

4,9 | 68±

3,6 | 71±

3,8 | 70±

2,7 | 70±

2,6 | 85±

3,2 | 85±

3,4 | 5,8

За результатами вивчення стійкості ліній проти трухлявіння коренеплодів, стійкими вважаються 37,5% з них з оцінкою консистенції м’якуша не менше 4-х балів (табл. 9).

Таблиця 9

Стійкість коренеплодів самонесумісних ліній редиски проти

утворення пустот і стеблування (2003-2004 рр.)

Лінія | Консистенція м’якуша, бал | Загальна кількість вивчених рослин, шт. | Кількість рослин зі стеблом

шт. | Х±Sх, %

Ха-3 | 5,0 | 42 | 5 | 11,9±1,6 | w960

Жл-5 | 4,6 | 43 | 5 | 11,6±1,9

Ка-2 | 4,3 | 50 | 6 | 12,0±2,1

Жа-4 | 3,7 | 50 | 7 | 14,0±1,5

Іл.-5 | 3,5 | 47 | 9 | 19,1±1,8

Бо-9 | 3,2 | 45 | 7 | 15,6±2,2

Кар-7 | 2,7 | 48 | 13 | 27,1±1,9

Бз-12 | 2,5 | 49 | 11 | 22,4±2,1

? | 0,8 | ? | ? | 5,2

Найкращі за цією ознакою відповідно з 5,0 і 4,6 балами є Ха-3 та Жл-5. Стійкими проти стеблування вважаються зразки, у яких частка рослин з стеблом на момент збирання не перевищує 15%. Лінії Жл-5, Ха-3, Ка-2, Жа-4 при збиранні мали найменшу кількість стебел відповідно 11,6; 11,9; 12 і 14%, та скловидну консистенцію коренеплодів.

Успадковуваність господарських ознак у самонесумісних ліній редиски

У наших дослідах виявлено, що тривалість вегетаційного періоду за материнською формою має дуже низький від’ємний коефіцієнт успадковування h2М = -0,001, а за батьківською формою — позитивне домінування h2Б = 0,640. Таким чином, для створення скоростиглих гібридів редиски необхідно добирати в якості вихідного матеріалу скоростиглі батьківські форми, а материнська може бути пізньостиглою. Вивченням успадковування ознаки “урожайність” було встановлено, що лінії як материнські, так і батьківські мають від’ємний коефіцієнт успадковування, відповідно h2М = - 0,236 і h2Б = -0,216. На наш погляд це може бути зумовлено низькою урожайністю самонесумісних ліній, відносно сортів, з яких вони отримані. Тому чим більше депресія інцухту за урожайністю у самонесумісної лінії, тим більша урожайність у гібридів. Товарність коренеплодів гібридів редиски успадковувається за материнською формою h2М = 0,913, а за батьківською — має від’ємне успадковування h2Б = -0,426. Це вказує на необхідність проведення добору високотоварних самонесумісних ліній в якості материнської форми для отримання гетерозисних гібридів редиски.

Маса коренеплодів має незначний позитивний коефіцієнт успадковування у самонесумісних ліній, які виступають в якості материнської форми h2М = 0,105, що вказує на необхідність добору крупноплідної лінії. Батьківська форма має великий від’ємний коефіцієнт успадковування (h2Б = -0,950).

Таким чином для отримання гібридів редиски з крупним коренеплодом бажано добирати крупно плідну материнську форму 10 - 11 г, а батьківську — з невеликою масою 4 - 5 г. Доля листків від загальної маси рослини успадковувається за батьківською формою (h2Б = 0,945). У свою чергу лінія, яка виступає в якості материнської форми, має від’ємний коефіцієнт успадковування (h2М = -0,222).

Стійкість проти трухлявіння гібриди успадковувають за материнською формою (h2М = 0,912).

Гетерозисні гібриди редиски F1 на основі самонесумісності

Всього на основі самонесумісності отримано та досліджено в умовах відкритого ґрунту 87 гібридів F1. Оцінку гібридів проводили за наступними показниками: тривалість вегетаційного періоду, товарний урожай, товарність, середня маса коренеплоду.

За результатами вивчення найбільш скоростиглими виявились гібриди редиски від схрещувань Ха-3 Ч Іл-5 і Жа-4 Ч Бо-9 з тривалістю періоду вегетації 21 доба.

Висока товарна урожайність відмічена у гібридів Жа-4 Ч Бо-9, Ка -2 Ч Бо-9, Ха-3 Ч Кар-7 – 2,05 - 2,13 кг/м2, що обумовлено високою, на рівні 25 - 30 г масою коренеплодів цих комбінацій.

Важливим показником у редиски є частка листків від маси рослини. Компактною розеткою характеризувалися гібриди Ха-3 Ч Кар-7, Кар-7 Ч Ха-3 – 24%; Жл-5 Ч Жа-4, Жа-4 Ч Бо-9, Ха-3 Ч Іл-5 – 25%; Іл-5 Ч Бз-12 – 26%, що на 3 - 4% менше, ніж у стандартного сорту Базис.

Висока товарність коренеплодів встановлена у комбінацій Ка-2 Ч Бо-9 – 94%; Бз-12 Ч Ка-2 – 93%; Кар-7 Ч Ха-3 – 92%; Жа-4 Ч Бо-9, Іл-5 Ч Ка-2 – 91%.

Ступінь прояву гіпотетичного гетерозису за урожайністю у гібридів редиски знаходився в межах 120,5  ,0%. Найвищим ефектом гетерозису характеризувались комбінації Жл-5 Ч Жа-4 – 412,0%; Жа-4 Ч Бо-9 – 384,1%.

За результатами вивчення нових гетерозисних гібридів редиски було виділено кращі комбінації, серед яких новий гібрид Сідея F1, який отримано схрещуванням двох самонесумісних інбредних ліній: Ха-3 Ч Жа-4 (табл. 10).

Таблиця 10

Результати вивчення нового гібрида редиски Сідея F1 в розсаднику конкурсного сортовипробування (2004-2005 рр.)

Показники | Вегетацій-

ний період,

діб | Урожай-

ність, кг/м2 | Маса товарного коренеплоду, г | Маса листків від маси рослини, % | Товарність,

%

Базис-st | 23 | 1,55 | 17 | 28 | 82

Сідея F1 | 21 | 1,85 | 20 | 25 | 87

НІР0,05 | 0,2

Новий гібрид відноситься до сортотипу Сакса, має червоний коренеплід округлої форми з довжиною і діаметром 4 - 5 см та масою 20 - 25 г. Коренеплід, що знаходиться в ґрунті на 2/3 довжини, має гладеньку поверхню, соковиту консистенцію тканин. Кількість листків 5  штук. Вегетаційний період від масових сходів до технічної стиглості – 20  доби. Смакові якості його відмінні. Вміст сухих речовин - 4,4%, цукрів - 2,4 мг/100г, аскорбінової кислоти - 22,5 мг/100г, нітратів - 1378 мг/кг.

Економічна та біоенергетична ефективність вирощування нового гетерозисного гібрида редиски

Економічну оцінку нових гібридів проводять на підставі основних показників: рівня врожайності, валової продукції в грошовому еквіваленті, продуктивності праці, собівартості продукції, рентабельності заходу, що вивчається. Вартість валової продукції обчислюють з урахуванням кількості, якості та строків надходження врожаю за цінами, що склалися на даний період.

Дослідження засвідчили, що економічна ефективність вирощування гетерозисних гібридів редиски залежала від урожайності та товарності коренеплодів. Найбільш економічно вигідним є вирощування гібрида Сідея F1. Собівартість одного кілограма продукції складає 0,83 грн/кг проти 1,18 грн/кг у сорту Базис. Умовно чистий прибуток від вирощування гібрида – 2,86 грн./м2, що на 0,80 грн/м2 більше ніж у Базису. Рівень рентабельності Сідея F1 – 93,7% при 34,7% у стандарту. Коефіцієнт біоенергетичної ефективності гібрида Сідея F1 —1,89.

ВИСНОВКИ

В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення важливого наукового завдання з визначення особливостей створення гетерозисних гібридів F1 редиски на основі самонесумісності. Встановлено особливості генофонду, адаптивність, кореляції між ознаками, насиченість сортозразків самонесумісними формами, успадковуваності ознак і комбінаційну здатність самонесумісних інбредних ліній. Доказано ефективність створення гетерозисних гібридів F1 з використанням материнських самонесумісних форм. Встановлені закономірності забезпечили створення генетичного банку джерел господарсько-цінних ознак. Створено самонесумісні інцухт - лінії і гетерозисний гібрид редиски Сідея F1. Результати досліджень мають теоретичне і практичне значення для селекції редиски і для сільськогосподарського виробництва України.

1. Встановлено особливості прояву ознак генофонду редиски та виділено джерела ранньостиглості – Французький сніданок, Жара, Rebel, Рісо, Рубін, Кавалерондо, Богиня; стійкості до стеблування – Gigante Siculo, Helro і Jolly; врожайності і товарності – Gigante Siculo і Жара; високого вмісту сухої речовини – Жара, Ілка, Червона з білим кінчиком; загального цукру – Катруся, Карка, Жара, Ілка, Рісо; аскорбінової кислоти – Helro, Базис, Французький сніданок, Gigante Siculo; з низьким накопиченням нітратного азоту – Червона з білим кінчиком, Helro, Gigante Siculo, Жара.

2. Виділено сорти з високою пластичністю і селекційною цінністю за комплексом ознак — Helro, Ілка, Gigante Siculo, Жара; з високою агрономічною стабільністю — Rebel, Ксенія, Serrida, Червона з білим кінчиком.

3. Встановлено кореляції між господарсько – цінними ознаками, що дає можливість оптимізувати селекційний процес. Середню пряму кореляцію виявлено між тривалістю вегетаційного періоду і урожайністю (0,39); масою коренеплоду і вмістом загального цукру (0,36). Сильну обернену залежність встановлено між накопиченням нітратного азоту і сухої речовини (- 0,71), середня - між вегетаційним періодом і товарністю (-0,30).

4. Встановлено високі ефекти загальної комбінаційної здатності за ознаками: урожайність 61,1 - 27,5 (Жара, Базис, Богиня); товарність 19,7 - 16,9 (Жара, Богиня, Катруся); маса розетки від - 32,9 до - 19,5 (Saxa, Helro, Jolly).

5. Визначено рівень насиченості колекційних сортозразків редиски самонесумісними рослинами – 75,0  ,0% (Serrida, Ілка). Висока активність алелей гена самонесумісності спостерігалась в умовах плівкової теплиці, а у відкритому ґрунті її прояв знижувався в 1,5 - 2,0 рази.

6. Встановлено оптимальні дози гіберелінової кислоти (80 мг/л), що дає можливість збільшити вихід насіння самонесумісних інбредних ліній редиски до 4,2 - 4,7 г з рослини.

7. Визначено джерела господарсько – цінних ознак у самонесумісних інбредних ліній редиски за: ранньостиглістю 21 - 22 доби (Жл-5, Кар-7, Жа-4); урожайністю і товарністю 0,5 кг/м2,u9 70-85% (Бо-9, Бз-12, Іл-5); високою масою коренеплодів 9 - 10 г (Бз-12, Бо-9, Іл-5); найкраще співвідношення маси листків до маси рослини 20% - 22% (Бо-9, Жа-4); високий бал стійкості до утворення пустот в коренеплодах 5,0 - 4,6 (Ха-3, Жл-5).

8. Встановлені коефіцієнти успадковуваності господарських ознак у гібридів F1: скоростиглість успадковувається за батьківською формою h2Б = 0,640; за урожайністю — материнська і батьківська лінії мають від’ємний коефіцієнт успадковування, h2М = - 0,236 і h2Б = - 0,216; товарність редиски за материнською формою h2М = 0,913; доля листків від загальної маси рослини за батьківською формою h2Б = 0,945; стійкість проти утворення пустот в коренеплодах за материнською формою h2М = 0,912.

9. З високою загальною комбінаційною здатністю за ознакою урожайність виділено самонесумісні лінії Кс-15 (9,23), Ру-18 (8,27), Жл-5 (4,96); за масою листків – Сер-2 (-2,88), Ла-13 (-2,84), Жа-4 (-2,14); за масою коренеплоду Ха-3 (7,52), Сер-2 (6,59), Пі-9 (4,63); за товарністю Сер-2 (1,73), Ха-3 (1,34), Ка-2 (1,14).

10. Створено і передано до Державної служби з охорони прав на сорти рослин перший український гетерозисний гібрид редиски на основі самонесумісності Сідея F1. Доведено економічну та біоенергетичну ефективність вирощування гібрида редиски Сідея F1. Рівень його рентабельності становить 93,7% а коефіцієнт біоенергетичної ефективності – 1,89.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЇ І ВИРОБНИЦТВА

1. Залучати в селекцію в якості вихідного матеріалу виділені сортозразки редиски, які є джерелами таких господарсько – цінних ознак: ранньостиглості – Французький сніданок, Жара, Rebel, Рісо, Рубін, Кавалерондо, Богиня; врожайності і товарності – Gigante Siculo і Жара; стійкості до стеблування – Gigante Sicule, Jolly, Helro; з високою масою коренеплоду – Базис, Jolly, Saxa; високим вмістом сухої речовини – Жара, Ілка, Червона з білим кінчиком; загального цукру – Катруся, Карка, Жара, Ілка, Рісо; аскорбінової кислоти – Helro, Базис, Французький сніданок, Gigante Siculo і з низьким накопиченням нітратного азоту – Червона з білим кінчиком, Helro, Gigante Siculo, Жара.

2. Для проведення добору рекомендується використовувати встановлені кореляції між основними господарськими ознаками (маса коренеплоду з висотою і діаметром розетки; тривалість вегетаційного періоду до маси листків) та коефіцієнти їх успадковуваності у гібридів.

3. Для гетерозисної селекції рекомендується використовувати створені самонесумісні лінії Жл-5, Жа-4, Бз-12, Ха-3, Кс-15, Ру-18, Кар-7, КБК-21.

4. Для господарств різних форм власності рекомендовано новий перспективний гетерозисний гібрид Сідея F1, який за результатами Державного сортовипробування визнано перспективним.

НАУКОВІ ПРАЦІ, ОПУБЛІКОВАНІ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Кулікова Н.М. Господарсько – цінні ознаки самонесумісних ліній редиски // Таврійський науковий вісник. – Вип.39. – Част.ІІ. – 2005. – С. 84-87.

2. Кулікова Н.М, Самбір Л.Д., Масло О.М. Перспективні форми редиски для селекції на поліпшення хімічного складу коренеплодів // Вісник Білоцерківського державного аграрного університету. – 2004. – Вип.30. – С. 77-81.(Частка здобувача у проведенні досліджень складає 80%. Проведено дослідження, узагальнено отримані дані.).

3. Кулікова Н.М. Прояв самонесумісності у редиски в залежності від умов вирощування // Овочівництво і баштанництво. – 2004. – Вип. 49. – С. 85-88.

4. Кулікова Н.М. Оцінка самонесумісних ліній редиски за господарськими ознаками // Овочівництво і баштанництво. – 2005. – Вип. 50. – С. 38-42.

5. Кулікова Н.М. Вплив гібереліну на насіннєву продуктивність самонесумісних ліній редиски // Наукові доповіді НАУ. – Вип. 5 ()

6. Кулікова Н.М Насиченість редиски S-алелями залежно від генотипу лінії та умов вирощування // Матеріали Науково-практичної конференції молодих вчених і спеціалістів 29-30 листопада 2005. ”Новітні технології виробництва конкурентноспроможної продукції рослинництва”. – Чабани: ІЗ УААН, 2005.