Лавриненко Ю.О. Еколого-генетична мінливість кількісних ознак зернових культур та її значення для селекції в умовах зрошення

Короткий зміст

Огляд літератури. У розділі зроблено аналіз стану досліджень з питань сучас­них методів створення нового вихідного матеріалу. Показано, що селекція  ви­магає активних наукових розробок у напрямі створення нових генотипів. Розгля­нуто ефективність селекції  залежно від генетичних особливостей базового матеріа­лу, характеру мінливості ознак, генерації самозапилення, специфічності батьківсь­ких форм, впливу факторів зовнішнього середовища та системи взаємозв’язків кількісних ознак. Розглянуто сучасні методи створення нових генотипів, їх мож­ливості, обмеження та недоліки. Проаналізовано роль кількісних ознак, що визна­чають продуктивність і адаптивних ознак. Доведено, що вихід селекційної науки на новий якісний рівень досліджень вимагає детального вивчення особливостей генотипової й екологічної мінливості основних кількісних ознак, що визначають продуктивність та адаптивну здатність у конкретних агрокліматичних умовах.

Умови і матеріал досліджень. Польові та лабораторні досліди проводили протягом 1982-2005 рр. на дослідних полях сівозміни відділу селекції зернових культур Інституту землеробства південного регіону УААН (до 1999 р. – Інститут зрошуваного землеробства), розташованому в зоні Інгулецької зрошувальної системи. Дослідження проводились за методикою польового досліду Б.А. Доспехова (1979) та методиками, викладеними у таких роботах: "Унифици­рован­ные методы селекции кукурузы, ВНИИ кукурузы” (Дніпро­пет­ровськ, 1976); "Мето­ди­чес­кие указания по математической обработке резуль­татов учетов и наблюдений в селекционных и генетических исследованиях" (1979); "Методические рекомен­дации по применению математических методов для анализа экспериментальных данных по изучению комбинационной способности" (Харьков, 1980); "Методика фитопатологических исследований по кукурузе" (Дніпропетровськ, 1980). Для визначення параметрів пластичності та стабільності використовували алгоритм  S.A.Eberhart, W.A.Russell (1966), А.В.Кильчевского, Л.В.Хотылевой (1985), Б.П.Гур’єва, П.П.Літуна, І.А.Гур’євої (1981). Генетико-статистичний аналіз проводили за методиками П.Ф.Рокицкого (1978), П.П.Літуна, Н.В.Проскурніна, Т.І.Гопцій (1996). Кореляційний і регре­сій­ний аналізи визначали відповідно до методичних вказівок В.А.Драгавцева зі співавт. (1884), Н. Дейпера, Г. Сміта (1987).

Для вивчення показників мінливості господарських і біологічних ознак були використані дві основні зернові культури – пшениця та кукурудза, селек­цією яких займається відділ селекції зернових культур Інституту землеробства південного регіону.

Використовувались лінії, прості та багатолінійні гібриди, гібридні популяції кукурудзи, створені за участю ліній різного походження, різних гетерозисних груп та різних груп стиглості. Віддаленість ліній у гібридах коливалась від сестринських до альтернативних гетерозисних груп. Викорис­товувались зразки світової колекції, отримані з Всесоюзного інституту рослин­ництва (Ленінград), Інституту зернового господарства (Дніпропетровськ), ліній власної селекції та матеріалу, зібраного на території Афганістану.

Використовувались зразки пшениці, що були зібрані на території Афганістану (більше 2 тис. зразків) та сорти колекції ІЗПР.

У ході створення самозапилених ліній кукурудзи в F₁ гібридів проводили перезапилення сибсів у межах 10% особин (приблизно 50 рослин) і проводили фенотиповий добір за показниками стійкості до хвороб та загальними показниками. З кожного вихідного гібриду відбирали по 30 рослин. Після лабораторного бракування залишки насіння змішували та знову висівали у другому поколінні. З F₂ проводили самозапилення і кожну особину висівали окремо в третьому поколінні. Проводили фенотипове вибракування гірших. Методика досліду поєднувала метод “педігрі” зі “стандартним”. Починаючи з другого покоління, проводили самозапилення 15-20 рослин кожної сім’ї. Оцінку параметрів комбінаційної здатності в системі повних тесткросів здійснювали за методикою В.Г. Вольфа, П.П.Літуна (1980); у системі неповних тесткросів – за методикою Г.К. Дремлюка, В.Ф. Герасименко (1992). Тестові схрещування починали з третього самозапилення. Тестери були підібрані з альтернативних гетерозисних груп.

Статистичний аналіз проводився за допомогою комп’ютерних програм "MSTAT",  "AgroBase", з використанням програми Microsoft Excel.

Аналіз погодних умов року, які базувались на температурі повітря, відносній вологості повітря, кількості опадів у період вегетації показали, що найбільш несприятливі  умови для вегетації складались у 1986, 1989, 1995, 1996, 1999, 2001, 2002 рр. (кожен четвертий рік). Сприятливими роками були 1982, 1985, 1997, 2000, 2004.

Еколого-генетична мінливість географічно віддаленого вихідного матеріалу зернових культур

Використання географічно віддалених форм культурних рослин у гібридизації з метою створення нового вихідного матеріалу має давні позитивні приклади. Сучасна селекція також зацікавлена в інтрогресії еколого-географічно віддалених та екзотичних генотипів у елітний генофонд зернових культур.

Мінливість ознак пшениць Середньоазійського генцентру. Афганістан належить до Середньоазійського  генцентру, який є основним постачальником різноманіття гексаплоїдних пшениць роду Triticum  L.  Детальне обстеження посівів зернових культур у провінціях Афганістану дало змогу сформувати генетичну колекцію, яка вивчалась в умовах провінції Кабул і пізніше –  в умовах південного Степу України.