Дисертацією є рукопис
ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА
УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА
УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
Носенко Юрій Михайлович
УДК 633.31: 631.52
НЕКТАРОПРОДУКТИВНІСТЬ ЛЮЦЕРНИ ПОСІВНОЇ, ЇЇ ГЕНЕТИЧНА ПРИРОДА ТА ЗНАЧЕННЯ В СЕЛЕКЦІЇ СОРТІВ З ВИСОКОЮ НАСІННЄВОЮ ПРОДУКТИВНІСТЮ
Спеціальність: 06.01.05- селекція та насінництво
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата
сільськогосподарських наук
КИЇВ 1999 р.
Дисертацією є рукопис
Роботу виконано в відділі генетики та селекції кормових культур Інституту землеробства УААН в 1993-1998рр.
Науковий керівник: |
доктор біологічних наук, професор, завідувач відділом генетики та селекції кормових культур Інституту землеробства УААН
БОБЕР Анатолій Федорович
Офіційні опоненти: | професор, доктор с..-г. наук, завідувач кафедри селекції та насінництва Херсонського с.-г. інституту ім. Цюрупи ЖАРІНОВ Валерій Іванович
кандидат с.-г. наук, старший науковий співробітник Чернігівської обласної дослідної станції
БОЖЕНКО Анатолій Іванович
Провідна установа: | Полтавський сільськогосподарський інститут
Захист відбудеться “ 15 “ червня 1999 р. о 10.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 при Інституті землеробства УААН.
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту землеробства УААН.
Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірених печаткою, просимо надсилати за адресою: Україна, 255205. смт. Чабани Києво-Святошинського району Київської області, Інститут землеробства УААН, вченому секретареві Спеціалізованої вчeної ради.
Автореферат розісланий “ 14 “ травня 1999 р.
Вчений секретар
Спеціалізованої вченої ради |
КРАВЧЕНКО Л.О.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Люцерна посівна (Medicago sativa ) є цінною кормовою культурою, якій відводиться велике значення в вирішенні проблеми покращення кормової бази колективного та приватного тваринництва, в тому числі збільшення вмісту протеїну в кормах.
Основною причиною, яка стримує розширення площ зайнятих люцерною, є низька та нестабільна насіннєва продуктивність районованих сортів. Головною причиною цього є недостатня забезпеченість комахами -запилювачами.Враховуючи це, для створення сортів люцерни з високою насіннєвою продуктивністю запропоновано альтернативний шлях -використання автогамії. Для переводу типового перехресника, яким є люцерна на самозапилення. в першу чергу, необхідно виділити чи створити форми з високим рівнем самосумісності ( здатності зав’язувати насіння при самозапиленні в бутоні, або квітоки яких мали б легке розкриття та здатність запилюватись медоносними бджолами. Форми з легким розкриттям квіток повинні мати високу нектаропродуктивність для збільшення відвідування квітки домашніми медоносними бджолами, що вказує на актуальність і доцільність роботи.
Мета та завдання досліджень. Метою наших досліджень було дослідження ознаки «нектаропродуктивність рослини” люцерни посівної, її генетичної природи та можливостей використання в селекції сортів з високим плодоутворенням в умовах недостатнього бджолозапилення. Для вирішення цього були поставлені такі завдання:
1.
Удосконалити методику визначення нектаропродуктивності рослини люцерни посівної.
1.
Вивчити мінливість ознаки «нектаропродуктивність рослини” на самофертильних формах люцерни посівної.
1.
Проаналізувавши досліджувану популяцію за іншими прямими та опосередкованими ознаками насіннєвої продуктивності, встановити тісноту зв’язку їх з нектаропродуктивністю рослини.
1.
Вивчити генетичну структуру ознаки «нектаропродуктивність рослини” та рівня спорідненості в генетичній структурі цієї ознаки з іншими ознаками і встановити можливі шляхи використання в селекції на покращення насіннєвої продуктивності.
1.
Визначити економічну ефективність створення сортів люцерни з покращеними ознаками нектаропродуктивності і насіннєвої продуктивності.
Наукова новизна отриманих результатів. В результаті досліджень удосконалено методику масового аналізу рослин люцерни за ознакою «нектаропродуктивність рослини”. На основі генетичного аналізу з використанням методики Джінкса-Хеймана-Дезіро встановлено генетичну структуру цієї ознаки, яка полягає в тому, що її контроль здійснюється великим числом локусів переважно з адитивними ефектами дії алелей в межах локуса. Показано, що ця ознака має різнобічний кореляційно-регресійний зв’язок з іншими прямими та опосередкованими ознаками насіннєвої продуктивності, які мають спорідену або близьку генетичну структуру, чим створюються задовільні можливості для паралельного їх покращення селекційними методами. Встановлено суттєвий вплив досліджуваної ознаки на насіннєву продуктивність люцерни, а штучно створена шляхом об’єднання рослин, відібраних за цією ознакою популяція люцерни, має підвищену насіннєву продуктивність і її впровадження у виробництво є економічно доцільним.
Практична цінність роботи. Практична цінність роботи полягає у виділенні інбредних ліній люцерни з високим вмістом нектару і переважно адитивним ефектом генів його контролю, які мають селекційну цінність. Удосконалено методику масового аналізу рослин за цією ознакою в напрямі застосування центрифугування і контролю умов термостатуванням рослин перед цією процедурою. Створено штучну популяцію - синтетик люцерни на основі самофертильних рослин-клонів, відібраних за ознакою високої нектаропродуктивності, що мала суттєву перевагу перед сортом стандартом за рівнем насіннєвої продуктивності (прибавка врожаю 0.36 ц/га) і позитивно характеризує економічну доцільність створення популяцій такого типу.
Декларація особистого внеску здобувача. Особиста участь дисертанта полягала у проведенні польових та лабораторних досліджень, аналізі та узагальненні отриманих результатів, у визначенні пропозицій для селекційної практики і складає більше 60%.
Апробація роботи. Результати проведених досліджень доповідались на конференціях молодих вчених та спеціалістів Інституту землеробства УААН (Чабани, 1993-1995). Дисертаційна робота розглянута на засіданні методичної комісії з питань селекції та насінництва.
Публікація результатів досліджень. За результатами дисертаційної роботи було надруковано 2 тез і 4 статті, з них 3 в збірниках наукових праць ІЗ УААН.
Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 134 сторінках машинопису і включає 73 таблиці, ілюстрована 4 графіками та 1 малюнком, складається з переліку умовних позначень, вступу, 9 глав, висновків, рекомендацій для практичної селекції та додатків.
Список використаної літератури включає 143 найменувань, в тому числі 77 іноземними мовами.
ЗМІСТ РОБОТИ
РОЗДІЛ 1. Генетичні системи, які контролюють чи сприяють (кількісно і якіс-но) плодоутворенню покритонасінних рослин і зокрема ВИДІВ люцерни (огляд наукової літератури)
На основі проведеного аналізу літературних даних можна констатувати:
1.
Люцерна належить до видів з генетичною системою самонесумісності, яка забезпечує перехресне запилення.
1.
Одночасно люцерна є ентомофільною культурою, механізм приваблення комах-запилювачів якої досить складний і досконалий, включає низку первинних і вторинних атрактантів, однак зміна традиційного ареалу поширення привела до того, що вона втратила традиційних і добре пристосованих комах-запилювачів дикої фауни. Домашня медоносна бджола, відвідуючи квітки люцерни, бере нектар в переважній більшості випадків не відкриваючи квітку і не проводячи перехресного запилення. Цю функцію здатні виконувати лише бджоли дикої фауни.
1.
Багатьма дослідниками зроблено значні зусилля, спрямовані на отримання автогамної люцерни, яка здатна плодоносити в умовах недостатнього забезпечення її посівів ентомофауною.
1.
Враховуючи це, виникло питання про значення і роль ознаки “нектаропродуктивність рослини” люцерни при її трансформації від аллогамії до автогамії.
1.
Генетична природа цієї ознаки вивчена недостатньо і в зв’язку з цим є не вивченим питання про можливість і шляхи її посилення чи послаблення селекційним шляхом.
РОЗДІЛ2. ХАРАКТЕРИСТИКА УМОВ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ, МАТЕРІАЛУ ТА ВИКОРИСТАНИХ МЕТОДИК
Умови проведення досліджень
Експериментальні дослідження проводились протягом 1993-1998 років в Iнституті землеробства УААН, в його дослідному господарстві" Чабани".
Грунти місця проведення дослідів дерново-підзолисті та темно-сірі опідзолені середньосуглинисті. Реакція грунтів слабокисла. Землі господарства знаходяться в зоні помірно-вологого клімату з теплим і достатньо вологим літом і м'якою з частими відлигами зимою.
Погодні умови періоду досліджень були досить різноманітними. Під час цвітіння люцерни в липні місяці температурні умови були вище середньобагаторічних -в 1993, 1997 році, вище середньобагаторічних в 1994-1996 роках. При цьому кількість опадів була на рівні багаторічних - в 1996 році, більшою середньобагаторічних в 1994, 1995 році.
Характеристика досліджуваного матеріалу
Для проведення досліджень ознаки “нектаропродуктивність рослини“ використовували селекційний і колекційний матеріал відділу генетики та селекції кормових культур ІЗ УААН, який включав сорти, лінії з високим рівнем інбридінгу (І5-І7) прості гібриди та сорти-синтетики люцерни посівної.
Протягом періоду досліджень 1993-1996 роках ми протестували 1000 рослин. Досліджували рівень прояву ознаки “нектаропродуктивність рослини“, її мінливість, зв’язок з погодніми умовами та ознаками насіннєутворення. Для встановлення генетичної природи ознаки з досліджуваної популяції виділили 3 високонектарні рослини та 2 низьконектарні рослини. Високонектарні рослини мали слідуюче походження: рослина №3 -з лінії Феракс- 35, №4- з лінії Прованська- 25, №5 - з гібриду Евріка 1хКішварді- 27, низьконектарні походили: рослина №2- з лінії Київська строкатогібридна-82, рослина №1- лінія, що отримана з гібриду Евріка 1х Веселоподолянська-11 біла.
Закладання селекційних розсадників, конкурсного сортовипробування по насіннєвій продуктивності проводили у відповідності з методиками, які застосовуються в селекційних установах. Математичний обробіток результатів досліджень проводили, використовуючи методи дисперсійного та кореляційно-регресійного аналізу за Доспеховим, метод аналізу комбінаційних здатностей за Грифінгом, Турбіним, Хотилевою, Тарутіною. Генетичний аналіз структури ознак проводили за методом Джінкса -Хеймана-Дезіро.
РОЗДІЛ 3. РОЗРОБКА ОПТИМАЛЬНОЇ МЕТОДИКИ ВИЗНАЧЕННЯ ОЗНАКИ “НЕКТАРОПРОДУКТИВНІСТЬ РОСЛИНИ”
Враховуючи недоліки існуючих методів нами було вибрано за основу метод центрифугування. Цетрифугування проводили при швидкості центрифуги 3000 об/хв протягом двох хвилин на центрифузі (Опк-3). Для зменшення впливу погодних умов на виділення нектару попередньо відібрані гілочки з суцвіттями певних рослин витримували в термостаті при температурі 260С (оптимальна для нектаровиділен-ня люцерни) протягом доби.
Для аналізів відбирали суцвіття з найбільшою кількістю не розкритих квіток, з яких видаляли в’ялі, розкриті квітки та боби, що на них утворились, а віночок кожної квітки, яка була в стадії прямого паруса, зрізали за допомогою леза на рівні розширення квітколожа. Приготовлені суцвіття фіксували за допомогою гумових пробок у центрифужних пробірках і проводили цетрифугування.
В подальшому для більш високої точності визначення центрифугуваний нек-тар вимочувався з пробірок полосками фільтрувального паперу (N088, м’який, широкопористий, швидкофільтруючий для грубих осадів) шириною 5 мм і по площі вологої частини визначали об`єм некта-ру. В цьому полягає друга частина удосконалення методу.
РОЗДІЛ 4. ДОСЛІДЖЕННЯ ПОПУЛЯЦІЇ ЛЮЦЕРНИ ЗА ОЗНАКОЮ “НЕКТАРОПРОДУКТИВНІСТЬ РОСЛИНИ”
Результати вивчення нектаропродуктивності рослин у вихідній популяції показали (таблиця 1), що існують достовірні відмінності по рівню нектаропродуктивності як між селекційними номерами, так і по роках досліджень. В 1993 році статистично достовірно перевищували стандарт (середньопопуляційне значення) 6 селекційних номерів: 6, 9, 10, 12, 15, 17. В 1994 році всі селекційні номери, крім 9, мали істотне зниження рівня нектаропродуктивності. Ми пояснюємо це явище впливом погодніх умов: значною посухою в травні та липні місяцях та підвищеною температурою в липні.
Достовірно перевищили стандарт в 1994 році лише 3 номери: 9, 15, 17. В 1995 році внаслідок великої кількості опадів в травні та червні місяці показники рівня нектаропродуктивності майже у всіх номерів були вищими, ніж в 1994 році.
Статистично достовірно перевищували стандарт 6 номерів: 9, 10, 11, 12, 16, 18. Необхідно відмітити інбредну лінію № 9 шостого покоління з угорського сорту Кішварді, яка мала найменше зниження рівня нектаропродуктивності за три роки, і яку можна використовувати в схрещуваннях як високонектарну.
В цілому можна відмітити, що за три роки досліджень у вихідній популяції спостерігалась чітка дивергенція на високонектарні (лінії-6, 9, 10, 12, 15, 16, 18) та низьконектарні (лінії-1, 2, 4, 5, 13), що свідчить про можливості добору за цією ознакою і її покращення в ту чи іншу сторону.
Таблиця 1
Нектаропродуктивність рослин люцерни у вихідній популяції
(1993-1995рр.)
селекційний
№ | Лінія | Кількість рослин | Нектаропродуктивність
(мкл/100 квіток)
1993 р. | 1994 р. | 1995 р. | сер.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18 | Альфа-12
Альфа-38
Альфа-295
Бореале-47
Вега-87
Евріка-1
Евріка-10
Кишварді-16
Кишварді-27
Прованська-25
Феракс-28
Феракс-35
Е-1хВП-11біла
Е-1хК-27
Е-10хФ-58
A-1хФeлу
Синтетик"0"
Ярославна | 37
34
37
45
33
30
38
32
37
36
37
36
43
36
30
37
31
48 |
19.69
17.94
28.00
16.33
14.50
35.50
25.73
25.75
34.52
38.25
16.75
32.83
15.75
21.25
39.00
33.5
25.13
31.05 | 10.75
12.63
12.75
13.82
13.50
16.70
13.64
16.30
28.20
14.57
13.00
14.30
16.44
18.10
26.10
16.40
21.94
13.68 | 19.83
19.55
20.10
17.98
17.50
25.20
20.00
23.36
30.00
30.95
36.21
33.70
13.00
19.70
19.63
32.45
19.70
35.40 | 16.76
16.71
20.28
16.04
15.17
25.80
19.79
21.80
30.91
27.92
21.99
26.94
15.06
19.68
28.24
27.45
22.26
26.71
Стандарт (середньопопуляційне) | 26.20 | 16.30 | 24.40 | 22.30
НІР0.05 | 5.77 | 3.47 | 5.76
Коефіцієнт варіації ознаки “нектаропродуктивність рослини” у вихідній популяції складав від 23.8 до 31.6%. Аналіз вихідної популяції за ознакою “кількість насінин на біб” показав, що серед рослин, які виділялись як високонектарні перевищували стандарт номери: 9,10,12, 15 та 16, а за ознакою “маса насіння рослини” перевищував стадарт (Ярославна ) лише номер 12. Серед низьконектарних рослин високим рівнем ознаки “кількість насінин на біб” характеризувались лінії : 1 і 2, а за ознакою “маса насіння рослини” - лінії 2 і 5. Це дозволє рахувати лінію 12 перспективною при паралельному покращенні всіх ознак, а лінію 2 при відборі за низькою нектаропродуктивністю і високим рівнем ознак насіннєвої продуктивності.
РОЗДІЛ 5. ДОСЛІДЖЕННЯ КРАЙНІХ ФОРМ ЗА ОЗНАКОЮ “НЕКТАРОПРОДУКТИВНІСТЬ РОСЛИНИ” ТА ІНШИМИ СЕЛЕКЦІЙНО-ЦІННИМИ ОЗНАКАМИ
Після аналізу результатів 1993 року за ознакою "нектаропродуктивність рослини" нами було виділено і перенесе-но восени цього року на ізольовані ділянки 22 високонектарні рослини і 17 низьконектарних. При вивченні нектаропродуктивності високонектарних рослин встановлено факт зниження рівня ознаки у них в залежності від року досліджень.
Найнижчий рівень ознаки був отриманий в 1995 році, тобто у найстаріших рослин, причому тенденція до зниження рівня нектаропродуктивності із збільшенням віку рослини спостерігалась у всіх високонектарних рослин. За три роки досліджень найбільша продуктивність нектару спостерігалась у номерів 4, 7, та 9. Серед гібридів виділився № 19 Евріка-1хКішварді 27. Коефіцієнти варіації складали від 13.92 до 21.1%.
Дещо інші тенденції спостерігались при вивченні нектаропродуктивності низьконектарних форм. У них виявлена тендеція до збільшення рівня нектаропродуктивності в 1994 та в 1995 роках відносно результатів 1993 року, причому в 1994 році ці показники були найбільшими. Найнижчі показники за три роки досліджень виявлені в номерів: 26, 36 та 38. Найбільш стабільно рівень ознаки утримувався у номерів 26 та 36. Коефіцієнт варіації ознаки у низьконектарних рослин змінювався протягом років досліджень від 18.96 до 24.5%.
За роки досліджень ми не виділили рослин, яким би не було властиве нектаровиділення. Коефіцієнт повторюваності ознаки був досить високим 0.55.
Крім ознаки “нектаропродуктивність рослини”(“НПР”) штучностворена популяція високо- та низьконектарних рослин досліджувалась за ознаками “кількість насінин на біб”(“КНБ”), “рівень самофертильності”(“РСФ”), “легкість розкривання квітки”(“ЛРК”), “маса насіння рослини”(“МНР”). Результати показали, що серед високонектарних рослин лише номер 19 характеризувався високим проявом всіх ознак, номер 4 мав високий рівень самофертильності і добру легкість розкривання квітки, а номер 7- високі показники за “кількістю насінин на біб” і “масою насіння рослини”. Серед низьконектарних номерів тільки номер 26 характеризувався поєднанням високого рівня всіх ознак насіннєвої продуктивності.
Рослини, які були виділені як високонектарні та низьконектарні, порівнювались між собою методом різниці за всіма досліджуваними ознаками. Результати показали, що за нектаропродуктивністю високонектарні перевищували низьконектарні на 0.05 рівні значимості протягом всіх років досліджень, а в 1993 році і на 0.01 рівні значимості, що говорить про зменшення нектаропродуктивності в процесі онтогенезу. За кількістю насінин на біб спостерігалась достовірна різниця на рівні значимості 0.05 протягом всіх років. За ознакою “ легкість розкривання квітки” достовірна різниця була на обох рівнях значимості 0.01 і 0.05, але в цьому випадку низьконектарні форми переважали високонектарні, оскільки низький рівень цієї ознаки є селекційно цінним. За ознаками “МНР” та “РСФ” висонектарні переважали низьконектарні, але ця різниця була не істотною.
РОЗДІЛ 6. ЗВ’ЯЗОК ОЗНАКИ “НЕКТАРОПРОДУКТИВНІСТЬ РОСЛИНИ” З ПРЯМИМИ ТА ОПОСЕРЕДКОВАНИМИ ОЗНАКАМИ НАСІННЄВОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ
Результати досліджень показали, що в найбільшій мірі ознака“нектаропродуктивність рослин” люцерни поєднана з ознакою “КНБ” як у вихідній популяції (), так і у штучноствореній (). А, в свою чергу, ознака “КНБ” мала середні зв’язки з ознакою “МНР”(). Тому, як і слід було чекати, ознака “нектаропродуктивність рослин” корелює з масою насіння рослини опосередковано через кількість насінин на біб.
Цей показник збільшувався протягом років досліджень і був більш високим у штучноствореній популяції, що свідчить про можливість добору за комплексом ознак.
Кореляція між ознаками “нектаропродуктивність рослин”, “РСФ” і “ЛРК”, була середньою і дуже незначною, що може свідчити про незалежне їх успадкування. Коефіцієнти множинної кореляції () свідчать про вплив сукупності факторіальних ознак на результативну та можливість збільшення тісноти зв’язку при доборі за комплексом ознак.
РОЗДІЛ7. ГЕНЕТИЧНА ПРИРОДА ОЗНАКИ “НЕКТАРОПРОДУКТИВНІСТЬ РОСЛИНИ” ЛЮЦЕРНИ ТА МОЖЛИВОСТІ ЇЇ ПОКРАЩЕННЯ СЕЛЕКЦІЙНИМ ШЛЯХОМ
На основі аналізу крайніх форм за нектаропродуктивністю було відібрано для схрещування по повній діалельній схемі 5 ліній (1.2 -низьконектарні, 3-5 високонектарні). Аналіз отриманих гібридів показав, що най-більш високу загальну комбінаційну здатність за ознакою "нектаропродуктив-ність рослини" мали лінії 3, 5, та 4, що свідчить про наявність у цих ліній генів з адитивними ефектами.
Порівняння варіанс СКЗ і ЗКЗ показує, що у ліній 3 та 1 варіанси ЗКЗ вищі, ніж варіанси СКЗ, що свідчить про переважанння в генетичному контролі досліджуваної ознаки у цих ліній генів з адитивними ефектами.
Аналіз графіка залежності Wr/Vr показав, що в генетичній структурі досліджуваної ознаки приймає участь декілька локусів, між ними спостерігається переважно адитивна взаємодія з деякою тенденцією до комплементар-ного епістазу (коли рецесивні гени збільшують дану ознаку), та існує наддомінування в локусах, які контролюють досліджувану ознаку.
Лінія 4 має найбільшу кількість домінантних генів за досліджу-ваною ознакою (близько 75%). Найбільшу кількість рецесивних ге-нів (близько 75%) має лінія 1.
В завершення слід сказати, що аналізована ознака контролюється багатьма локусами, між яки-ми спостерігається переважно адитивна взаємодія з деякою тенденцією до комплементарного епістазу, а в локусах має місце наддомінування.
Рис. 1. Графік залежності Wr/Vr за ознакою “нектаропродуктивність рослини”
1-5 -досліджувані лінії
Генетична організація досліджуваної ознаки дає підстави прогнозувати високу ефективність покращення її методом добору у ліній 3, 5 та 4 оскільки в контролі ознаки у них переважають гени з адитивними ефектами. Для цих ліній ефективним в селекційному плані буде створення сортів- синтетиків.
РОЗДІЛ 8. РІВЕНЬ СПОРІДНЕНОСТІ В ГЕНЕТИЧНІЙ СТРУКТУРІ ОЗНАКИ “НЕКТАРОПРОДУКТИВНІСТЬ РОСЛИНИ” І ОЗНАК НАСІННЄВОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ ТА МОЖЛИВІ ШЛЯХИ ЇХ ПАРАЛЕЛЬНОГО ПОКРАЩЕННЯ
При вивченні генетичних параметрів Джінкса-Хеймана-Дезіро (таблиця 2) нами було встановлено, що ознака “нектаропродуктивність рослини” мала велике число спільних характеристик з ознаками насіннєвої продуктивності, зокрема:
Таблиця 2
Генетичні параметри ознак насіннєвої продуктивності.
Генетичні | “НПР” | “РСФ” | “КНБ” | “МНР”
компоненти
E | 3.06 | 2.02 | 0.04 | 0.11
D | 7.32 | 225.84 | 3.70 | 6.06
F | 0.67 | 62.23 | 2.90 | 1.89
H1 | -0.10 | 219.12 | 1.93 | 7.51
H2 | 0.75 | 159.32 | 1.24 | 6.53
---- | 0.99 | 0.72 | 1.11
H2/4H1 | -1.80 | 0.18 | 0.16 | 0.22
х1-х | -0.53 | 0.38 | -0.02 | 0.83
--- | 1.33 | 3.36 | 1.33
r[(Vr+Wr); xp] | -0.54 | -0.56 | 0.94 | -0.43
-0.05 | 0.27 | 1.16 | 0.39
1.
Наявність високого рівня адитивності (параметр D) у визначенні цих ознак.
1.
Нерівномірне співвідношення позитивних (H1) та негативних (H2) ефектів генів.
1.
.Зменшення ознаки деякими з домінантних генів (параметри r[(Vr+Wr); xp] та х
1-х
).
Коефіцієнти успадкування для всіх ознак склали в широкому розумінні від 0.50 до 0.99 та вузькому- від 0.47 до 0.73, що говорить про те, що велика частина генетичної інформації носить адитивний контроль і всі ці ознаки можна покращувати використовуючи одні і ті ж методи, в т.ч. добори.
Серед аналізованих ліній нами було виділено такі лінії, які мають високі варіанси ЗКЗ в поєднанні з позитивними ефектами ЗКЗ і можуть використовуватись, як компоненти сортів синтетиків за цими ознаками. Це були лінії : 5-за всіма ознаками, 3 за ознаками: “НПР”, “КНБ”, і “МНР” і лінія 4 за високим рівнем самофертильності.
РОЗДІЛ 9. ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИРОЩУВАННЯ СОРТІВ З ВИСОКОЮ НАСІННЄВОЮ ПРОДУКТИВНІСТЮ .
Лінії з високим проявом ознаки “нектаропродуктивність рослини” були об’єднані і на їх основі було створено штучну популяцію за методикою створення сортів-синтетиків. Вона включала 11 рослин клонів, що були результатом добору за ознакою “нектаропродуктивність рослини”. Вивчення популяції в конкурсному сортовипробуванні показало істотне перевищення її над сортом стандартом Ярославна за рівнем насіннєвої продуктивності на 22.7%. (табл 3).
Таблиця 3
Урожайність штучноствореної високонектарної популяції в конкурсному сортовипробуванні (Чабани, 1997-1998р., ц/га).
Селекційний номер | Врожайність (ц/га) по повтореннях | % до стандарту
І | ІІ | ІІІ | ІV | Сер.
Ярославна, St | 1.54 | 2.00 | 1.23 | 1.56 | 1.58 | 100
Штучностворена високонектарна популяція | 1.99 | 1.86 | 1.98 | 1.92 | 1.94 | 122.8
НІР0.05=0.31 | 0.36 | 22.78
Це дало змогу визначити економічну ефективність вирощування популяції такого типу. Новостворена популяція мала істотні переваги перед стандартом за врожаєм насіння (0.36 ц/та) та медопродуктивністю (0.46 ц/га). Можна констатувати, що такого типу сорти будуть мати значні переваги перед існуючими за економічними показниками. Рівень рентабельності її вирощування дорівнює 205.9%, проти 128.7% у стандартного сорту -Ярославна.
Економічний ефект від впровадження новоствореної популяції на 1 тисячі га буде складати 656 тис. гривен.
Проведені дослідження дозволяють зробити такі висновки.
ВИСНОВКИ
1.
Удосконалено методику індивідуальної оцінки ознаки “нектаропродуктивність рослини”, яка включає центрифугування з попереднім термостатуванням і вимочуванням нектару фільтрувальним папером, дозволяє порівнювати рівень ознаки різних рослин, взятих на протязі всього періоду цвітіння.
1.
Вивчення великої кількості рослин (1000 шт.) дозволило встановити, що нектаропродуктивність рослини в популяції люцерни варіювала в досить широких межах, коефіцієнт мінливості складав (23.82-31.83 %). Висока варіабельність ознаки обумовлена як генетичною природою, так і умовами зовнішнього середовища.
1.
Добір рослин з високим рівнем ознаки нектаропродуктивності підвищував її значення у популяції в наступні роки, а одночасно і рівень насіннєвої продуктивності. Коефіцієнт повторюваності ознаки складав 0.55.
1.
Встановлено, що ознака “нектаропродуктивність рослини” (“НПР”) має певний (слабий та середній) рівень зв’язку з прямими та опосередкованими ознаками насіннєвої продуктивності зокрема з “кількістю насінин на біб” (“КНБ”),“масою насіння рослини” (“МНР”), “легкість розкривання квітки” (“ЛРК”) та “рівнем самофертильності” (”РСФ”) у вихідній популяції і у штучно створеній, отриманій шляхом добору за ознакою “нектаропродуктивність рослини”. Коефіцієнти множинної кореляції між вищезгаданими ознаками були позитивними і збільшувалися протягом періоду досліджень.
1.
Встановлено, що генетичний контроль ознаки “нектаропродуктивність рослини” полягає в переважно адитивній дії алелей в межах багатьох локусів з незначним наддомінуванням в окремих з них та деякою тенденцією до комплементарного епістазу. Коефіцієнти успадкування цієї ознаки складають: в широкому розумінні 0.47, у вузькому розумінні - 0.50.
1.
Встановлена значна спорідненість генетичної структури ознаки “нектаропродуктивність рослини” з прямими та опосередкованими ознаками насіннєвої продуктивності, зокрема “кількість насінин на біб”, “рівень самофертильності” та “маса насіння рослини”, що говорить про можливість покращення цих ознак паралельним застосуванням одних і тих же методів.
1.
Обгрунтовано стратегію селекційного покращення люцерни за ознаками насіннєвої та нектаропродуктивності, яка включає створення самофертильних ліній з високим рівнем вираження цих ознак, виявлення серед них таких, які мають в генній структурі ознак переважання генів з адитивними ефектами їх контролю і створення на їх основі сортів-синтетиків.
1.
Виявлено лінії люцерни, в яких досліджувана ознака і ознаки насіннєвої продуктивності контролюються генами з адитивним контролем ознаки, що можуть легко використовуватись в селекції. Це лінія 5 за всіма ознаками, лінія 3 за ознаками “НПР”, “КНБ”, “МНР” і лінія 4 за ознакою ”РСФ”. Штучно створений сорт- синтетик люцерни на основі ліній з високим проявом ознаки “нектаропродуктивність рослини” в конкурсному сортовипробуванні забезпечив прибавку урожаю насіння 0.36 ц/га і виходу меду 0.46 ц/га, Це дозволяє вважати, що ознака “нектаропродуктивність рослини” через механізм перехресного запилення позитивно впливає на насіннєву продуктивність і на вихід меду.
1.
Доведено економічну доцільність створення сортів-синтетиків з ознакою високої нектаропродуктивності, яка забезпечить приріст чистого прибутку (656 грн./га) за рахунок підвищення насіннєвої продуктивності і за рахунок збільшення виходу меду.
РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ ПРАКТИЧНОЇ СЕЛЕКЦІЙНОЇ РОБОТИ
В селекції на високу насіннєву продуктивність люцерни в зоні Полісся і Лісостепу України пропонується:
I.
Для масової оцінки ознаки “нектаропродуктивність рослини” люцерни застосовувати удосконалений спосіб з використанням центрифугування суцвіть.
I.
Застосування методу виведення сортів - синтетиків з використанням самофертильних ліній, які попередньо тестуються за ознаками насіннєвої і нектаропродуктивності з врахуванням ефекту взаємодій генів їх контролю в селекційних установах.
I.
Лінії люцерни №1 і № 3 з ознаками низької і високої нектаропродуктивностi використовувати, як вихідний донорний селекційний матеріал.
Список робіт, опублікованих за темою дисертації.
1.
Носенко Ю.М. Вивчення методик визначення нектаропродуктивності рослини люцерни // Тези доповідей конференції молодих вчених та спеціалістів “ Наукові основи ведення сільського господарства України в cучасних умовах”, Ч.ІІІ.-Чабани, 94.-С.6.
1.
Носенко Ю.М. Нектаропродуктивність люцерни та її зв’язок з насіннєвою продуктивністю в залежності від забарвлення квітки // Шляхи раціонального використання земельних ресурсів України (тези доповідей міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених та спеціалістів, 16-17 березня 1995 року), Чабани.-95.-С.6.
1.
Носенко Ю.М. Генетична природа ознаки “нектаропродуктивність рослини” люцерни // Актуальні проблеми природничих та гуманітарних наук. Збірник наукових праць молодих вчених, Полтавський с.г. інститут,.-Полтава 97.-Ст. 60-63.
1.
Бобер А.Ф., Носенко Ю. М. Мінливість ознаки нектаропродуктивність рослини люцерни та її зв’язок з насіннєвою продуктивністю // Збірник наукових праць ІЗ УААН.-К.-97.-В.1.-ст.36-38. (проведення досліджень, аналіз результатів, підготовка рукопису)
1.
Бобер А.Ф., Носенко Ю. М. Генетичний аналіз гібридів люцерни, отриманих при схрещуванні високо- і низьконектарних форм за комплексом господарсько-цінних ознак // Збірник наукових праць ІЗ УААН.-К.-98.-В.1.-ст.117-119. (проведення досліджень, аналіз результатів, підготовка рукопису)
1.
Бобер А.Ф., Носенко Ю. М. Генетична структура ознаки “ступінь самофертильності” у люцерни посівної // Збірник наукових праць ІЗ УААН.-К.-98.-В.2.-ст.192-194. (проведення досліджень, аналіз результатів, підготовка рукопису)
АНОТАЦІЯ
Носенко Ю.М. “Нектаропродуктивність люцерни посівної її генетична природа та значення в селекції сортів з високою насіннєвою продуктивністю”. Рукопис/ Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05. -селекція та насінництво.-Інститут землеробства УААН, Київ, 1999.
Дисертація присвячена дослідженню ознаки “нектаропродуктивність рослини” люцерни посівної її генетичної природи та можливостей використання в селекції на високу насіннєву продуктивність.
Було встановлено високий рівень варіабельності ознаки, який дозволяє добір високо- та низьконектарних форм. Була встановлена генетична природа ознаки, яка включає переважно адитивні ефекти дії алелей в межах локуса з незначним наддомінуванням та деякою тенденцією до комплементарного епістазу. Враховуючи високу ступінь спорідненості в генетичній структурі ознак “нектаропродуктивність рослини”, “рівень самофертильності”, “кількість насінин на біб”, “маса насіння рослини”, встановлено можливість покращення цих ознак використанням однакових методів. Було встановлено істотне перевищення штучноствореної за нектаропродуктивністю популяції над сортом стандартом за насіннєвою продуктивністю, що визначає можливість впровадження її у виробництво.
Ключові слова: люцерна посівна, генетична природа, варіювання, висока насіннєва продуктивність, селекція, нектаропродуктивність рослини.
АНОТАЦИЯ
Носенко Ю.М. “Нектаропродуктивность люцерны посевной ее генетическая природа и значение в селекции сортов с високой семенной продуктивностью”. Рукопись/ Диссертация на соискание научной степени кандидата сельськохозяйственных наук по специальности 06.01.05. -селекция и семеноводство.-Институт земледелия , УААН, Киев, 1999.
Диссертация посвящена исследованию признака “нектаропродуктивность растения” люцерны посевной ее генетической природы и возможностей использования в селекции на високую семенную продуктивность.
Было установлено высокий уровень варьирования признака, который позволяет отбор высоко- и низконектарных форм. Установлено, что признак “нектаропродуктивность растения” (“НПР”) имеет определенный (слабый та средний) уровень связи с прямыми и посредственными признаками семенной продуктивностив частности с “количеством семян на боб” (“КСБ”),“весом семян растения” (“ВСР”), “легкостью раскрывания цветка” (“ЛРЦ”) и “уровнем самофертильности” (”УСФ”) в исходной популяции и в искусственно созданой, полученой путем отбора по признаку “нектаропродуктивность растения”. Коэфициэнти множественной кореляции между этими признаками были положительными и увеличивались на протяжении периода исследований.
Намечено стратегию селекционного улучшения люцерны по признакам семенной продуктивности, которая включает создание самофертильных линий с высоким выражением этих признаков, отбор среди них тех, которые имеют в структуре преимущественно аддитивные эфекты контроля и создание на их основе сортов-синтетиков. Выделены линии люцерны в которых исследуемые признаки контролируются преимущественно генами с аддитивным контролем и могут использоваться в селекции по всех признаках-линия 5, по признаках “нектаропродуктивность растения”, “количество семян на боб”, “масса семян растения” -3, по признаку “уровень самофертильности”-линия 4. Было установлена генетическая природа признака, которая включает преимущественно адитивные ефекты действия аллелей в пределах локуса с незначительным сверхдоминированием и некоторой тенденцией к комплементарному эпистазу. Учитывая високую степень сходства в генетической структуре признаков “нектаропродуктивность растения”, “уровень самофертильности”, “количество семян на боб”, “масса семян растения” установлена возможность улучшения этих признаков использованием одних и тех же методов. Было установлено существенное превышение исскуственносозданной по нектаропродуктивности популяции сорта стандарта по семенной продуктивности, что определяет возможность внедрения ее в производство.
Ключевые слова: люцерна посевная, генетическая природа, варьирование, високая семенная продуктивность, селекция, нектаропродуктивность растения.
ANNOTATION
Nosenko Y.M. “Nectar-productivity of Medicago sativa, her nature and means in the selection of high-seed productivity grades”. Manuscript/ Thesiss a candidate’s degree of agricultural science by the speciality 06.01.0.5 - selection and seeding.-Institute of Agriculture UAAS, Kiyiv, 1999.
Dissertation is dedicated by investigation of indication “nectar-productivity of the plant” of Medicago sativa, genetic nature and possibilities for using in selection by the high-seed productivity.
It was established a high level variability of indication “nectar-productivity of the plant” the allowing selection high- and low nectarity forms. It was established that genetic nature of the indication “nectar-productivity of the plant” in Medicago sativa including primery additive effect of alleles in many locus limits with small superdominance in some tendence for complementary epystasis. In responce to high degree of resemblence by the genetic nature between indications: “nectar-productivity of the plant”, “level self-fertility” , “quantity sed per pod”, “mass seed of the plant” established possibilities improving it’s indicatoins by the using similar methods. It was established significant exceeding artifically-created population with high level nectar-productivity by the seed productivity over standart grade that defining advisibility of including her in agricultural production.
Key words: Medicago sativa, genetic nature, variability, high seed productivity, selection, nectar-productivity.
