Сень О.В. Особливості прояву гетерозису у гібридів озимого жита з домінантною короткостеблістю та їх використання в селекції

Короткий зміст

1.СТАН СЕЛЕКЦІЙНО-ГЕНЕТИЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ В СЕЛЕКЦІЇ НА ГЕТЕРОЗИС ОЗИМОГО ЖИТА (огляд  літератури)

Огляд наукової літератури щодо можливостей використання ефекту гетерозису у озимого жита показав, що селекція гетерозисних гібридів на стерильній основі пов’язана зі значними труднощами при створенні вихідного матеріалу, складною системою насінництва, а отже, і з підвищеними затратами на виробництво гібридного насіння, які в сучасних складних економічних умовах малоприйнятні. Хоча в майбутньому селекція ЦЧС-гібридів на матеріалі з домінантною короткостеблістю має широкі перспективи, оскільки такі гібриди не проявляють ефекту гетерозису за висотою і тому є стійкими до вилягання, а на даному етапі більш доцільним є створення високогетерозисних сортів-синтетиків.

 Розглянуті результати досліджень в селекції на гетерозис свідчать про недостатній обсяг проведення експериментальних робіт, неоднозначне трактування одержаних даних, а отже про необхідність поглиблення наукових знань в галузі видової генетики озимого жита, зокрема з питань успадкування і особливостей прояву гетерозису за продуктивністю та елементами її структури, їх взаємозв’язків з  домінантною короткостеблістю.

2.УМОВИ. МАТЕРІАЛ І МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження по темі дисертаційної роботи виконувалися протягом 1998 - 2001 рр. в лабораторії селекції озимого жита Носівської селекційної дослідної станції, яка знаходиться в північній частині лісостепової зони (Носівський район Чернігівської області).

Польові досліди розміщувалися в селекційній сівозміні на чорноземах глибоких малогумусних вилугованих легкосуглинкових.

Клімат зони помірно теплий, м’який, із достатнім зволоженням. Переважаючі західні та північно-західні вітри приносять до 550-600 мм опадів на рік. Середня багаторічна сума активних температур складає 2540˚С.

Метеорологічні умови в окремі роки проведення досліджень були дещо нетиповими, але це істотно не впливало на ріст і розвиток рослин озимого жита.

Вихідним матеріалом для проведення досліджень слугували 8 сортів і 9 популяцій озимого жита, отриманих з Центру генетичних ресурсів рослин України (ЦГРРУ) та 51 лінія озимого жита, створені шляхом поступового інбридингу (F = 0,51 – 0,96) на Носівській СДС, 7 із яких вивчалися  в діалельній схемі схрещувань.

Генетико-статистичні параметри ознак сортів, популяцій і ліній озимого жита визначалися за загальноприйнятими методиками: коефіцієнти успадкування в широкому (Н²) і вузькому розумінні (h²), фенотипові (V_Р) та генотипові (V_G) коефіцієнти варіації, дисперсію (S²),  фенотипові (r_Р) та генетичні (r_G) коефіцієнти кореляції за П.Ф. Рокицьким (1973, 1974),  Д.С. Фолконером (1985).

Оцінку ступеню прояву гетерозису у міжсортових і лінійносортових гібридів від тесткросних схрещувань проводили за результатами сортовипробування по    Б.А. Доспєхову (1985) та за формулою Г.М. Бейла і Р.І. Аткінса (1965). Також вивчалася комбінаційна здатність 7 ліній озимого жита за результатами сортовипробування міжлінійних гібридів від діалельних схрещувань за методикою В.Г. Вольфа і П.П. Літуна (1980) згідно І моделі І методу Б. Гриффінга. Стандартом використовувався сорт озимого жита Боротьба.

Посів сортовипробувань проводили в оптимальні для зони строки селекційною сівалкою СКС-6-10 в агрегаті з трактором Т-16. Норми висіву становили, залежно від досліду, 2,5; 3,0; 4,5 млн. насінин на 1 га, повторність 4 і 6 разова, облікова площа ділянки 3, 5 і 10 м², розміщення ділянок рендомізоване. Збирання врожаю проводилося комбайном Sampo-130. Гібриди від діалельних схрещувань висівалися в мікросортовипробуванні вручну на ізольованій ділянці з обліковою площею ділянок 1 м² і схемою розміщення насіння 5 х 30 см у 3 разовій повторності з рендомізованим розміщенням ділянок.

Агротехніка по всіх дослідах була загальноприйнятою для зони. Протягом вегетаційного періоду проводилися необхідні фенологічні спостереження згідно “Методики державного сортовипробування сільськогосподарських культур”      (1995 р.).

Для розрахунку економічної ефективності вирощування нових сортів-синтетиків озимого жита  використовувалися економічні показники: урожайність, вартість урожаю, виробничі витрати, чистий прибуток, рентабельність (Н.Г. Лобас, 1991). В розрахунку прийнято реалізаційну ціну зерна озимого жита станом на   2001 р. у розмірі 350 гривень за тону. Виробничі витрати визначалися згідно типової технологічної карти вирощування озимого жита для лісостепової зони.

Отримані результати оброблялися відповідними статистичними методами (дисперсійний, діалельний аналіз, генетико-статистичні параметри прояву ознак) за допомогою комп’ютера Pentium II із використанням програм, складених автором.

3. ОСОБЛИВОСТІ УСПАДКОВУВАННЯ ОСНОВНИХ СЕЛЕКЦІЙНИХ ОЗНАК ТА ПРОЯВ ГЕТЕРОЗИСУ У МІЖСОРТОВИХ ДОМІНАНТНО-КОРОТКОСТЕБЛИХ ГІБРИДІВ ОЗИМОГО ЖИТА

Аналізом параметрів генотипового та фенотипового прояву ознак і коефіцієнтів успадкування за нащадками 17 колекційних зразків озимого жита з ЦГРРУ встановлено, що найбільш суттєвий прояв ефекту гетерозису можливий за ознаками “продуктивна кущистість”, “маса 100 зерен з рослини”, “маса зерна з колоса” та “маса зерна з рослини”, оскільки  співвідношення коефіцієнтів успадкування в широкому і вузькому розумінні вказують на переважно домінантний і епістатичний контроль цих ознак в більшості досліджуваних зразків.

За ознакою “число зерен у колосі” (загальне збільшення зерен в колосі) при створенні гібридів з участю досліджуваних соротозразків прояв гетерозису є маловірогідним, оскільки між довжиною колосу і його щільністю існує негативна кореляція, тому гетерозис за довжиною колоса в більшості випадків призводитиме до зменшення його щільності та мало впливатиме на зміну кількості квіток у колосі, а отже і зміну числа зерен в колосі. Отримані результати підтверджуються дослідженнями В.Д. Кобилянського (1982), В.В. Скорика (1994).

На основі сортовипробування за врожайністю 17 міжсортових гібридів озимого жита та їх батьківських форм встановлено в 17,7% гібридів прояв депресії, в 52,9% - гетерозис, а в 29,3% - проміжне успадкування, з яких 5,9% з ухилом в бік менш урожайного з батьків і 5,9% з ухилом в бік більш урожайного з батьків. Виділено два високогетерозисні гібриди (Верхняцьке 32 х Харківське 97) х Боротьба та Київське 93 х Боротьба, у яких ступінь прояву конкурсного та істинного гетерозису становив 13,6% і 22,5% відповідно.

Оцінка ступеню прояву основних структурних елементів продуктивності двох міжсортових гетерозисних гібридів озимого жита  (Верхняцьке 32 х Харківське 97) х Боротьба та Київське 93 х Боротьба показала, що найбільш суттєве підвищення урожайності в озимого жита досягалося при прояві гетерозису за такими ознаками: “продуктивна кущистість”, “маса 100 зерен з рослини”, “маса зерна з колоса”,  і як наслідок –  “маса зерна з рослини”. За ознакою “висота рослин” гетерозису не встановлено.