Обязательным условием сериальных скрещиваний является выбор материнской формы из собственных сортов, перспективных селекционных линий, гибридов F1, созданных в местных условиях и адаптированных к ним. Использование в качестве опылителя F1 внутривидовых гибридов тритикале позволило нам внести в популяцию сразу два генотипа и повышать скрещиваемость за счет гетерозиготного состояния.
Типы скрещиваний в нашей селекционной программе направлены на введение в генеалогию создаваемых сортов последних достижений в селекции озимой ржи, мягкой пшеницы и тритикале. Нами экспериментально доказана селекционная ценность всех типов скрещиваний (таблица 4). Результативность внутривидовой гибридизации позволяет рассматривать этот тип как один из наиболее эффективных путей создания исходного материала и сортов в практической селекции тритикале.
В зависимости от типа скрещивания и индивидуальных особенностей родительских пар завязываемость гибридных семян варьировала от 15 до 95%. Лучшая завязываемость установлена нами в простых и сложных межсортовых скрещиваниях тритикале на гексаплоидном уровне от 19 до 93% (таблица 5).
Таблица 4 – Результаты скрещиваний в селекции тритикале, КНИИСХ, 1974-2008 гг.
Тип скрещивания
|
Сорт
|
T. Durum / S. cereale + культура зародыша и колхицинирование
|
АД зеленый, Краснодарский зернокормовой, Конвейер
|
T. aestivum / S. cereale // Triticale |
Кубанец
|
Triticale / T. aestivum // Triticale |
Хонгор, Рус, Ярило, Дозор
|
Triticale / Triticale (озимые, яровые)
|
Славянин, Стрелец, Гренадер, Мир, Валентин 90, Лидер
|
Triticale / Triticale // Triticale |
Авангард, Мудрец, Барун, Прорыв, Брат
|
Triticale / Triticale // Triticale / Triticale |
Союз, Патриот, Руслан, Макар
|
Таблица 5 – Завязываемость семян при разных типах скрещиваний (2001-2008 гг.)
Тип скрещивания
|
Количество комбинаций
|
Опылено стандартных колосьев
|
Завязываемость, %
|
Среднее
|
Варьирование
от-до
|
Тс х Тс
|
677
|
6704
|
39,7
|
27,0 - 88,4
|
Тс х Тс х Тс
|
580
|
6008
|
43,5
|
19,3 - 93,5
|
Т.aestivum x S.cereale
|
72
|
3600
|
4,8
|
0,5 - 17,2
|
S.cereale x Tc
|
24
|
1476
|
0,55
|
0,3 - 2,4
|
Tc x S.cereale
|
80
|
1512
|
0,51
|
0,2 -11,6
|
Tc x Т.aestivum
|
120
|
2400
|
9,2
|
1,2 - 41,2
|
(Т.aestivum x S.cereale) x Tc
|
72
|
1080
|
2,0
|
0,1 - 29,4
|
В отдалённых скрещиваниях тритикале с мягкой пшеницей доля удачи составила в среднем 9,2% гибридных зерновок, с хорошей полевой всхожестью. В обратных скрещиваниях (материнская форма мягкая пшеница) процент оплодотворения в 2-3 раза выше. Однако гибридные зерновки формировались очень щуплые, с полевой всхожестью 1-2%, а по некоторым комбинациям не всхожие. Поэтому при использовании пшеницы в качестве материнской формы эффективна культура зародышей на искусственной питательной среде.
В скрещивании мягкой пшеницы с рожью в среднем завязываемость составила 4,8% с варьированием по комбинациям от 0,5 до 17,2%. Еще ниже скрещиваемость была при опылении F1 пшенично-ржаных гибридов пыльцой гексаплоидных тритикале, в среднем удача составила 2,0%. Широкий диапазон изменчивости завязываемости семян по типам скрещивания свидетельствует о сложном взаимодействии кариотипа и плазмогена, сбалансированности геномов, хромосом, проявления генов скрещиваемости, по которым различаются задействованные родительские формы всех трёх родов. Наши результаты согласуются с данными других исследователей по этому вопросу (Грабовец, Крохмаль, 2008, Максимов, 1982, Ригин, Орлова, 1974, Сечняк, Сулима, 1984, Тимофеев, 1995, Филобок, 1996).
Селекционный успех во многом определялся временем и методом проведения отборов. При отдаленной гибридизации происходит длительный формообразовательный процесс, поэтому повторные отборы, выполненные в расщепляющихся потомствах селекционного (F3) или контрольного (F4) питомников, существенно повышали выход морфологически гомозиготных линий по комплексу хозяйственно-ценных признаков и величине зерновой продуктивности (таблица 6). При отборе в F2 выход составил до 40 %, в потомствах F3-F4 47-60%. Доля морфологически гомозиготных потомств отобранных в гетерозиготных сортах и в перспективных селекционных линиях достиг 95%.
Наибольший выход морфологически выровненных линий при однократном индивидуальном отборе наблюдался при скрещивании Tc x T.aestivum-54,5% (таблица 7), он достаточно высок уже в популяциях F2 (42,4%) и повышался при пересеве (в F3 - 54,3%, в F4-F5 - 56,6%).
Высокий выход фенотипически гомозиготных линий показал тип скрещивания (Tc x Tr.aestivum) x Tc-36,2%, причём пересев популяций резко повышал эффективность отбора от 25,6% в F2 до 65,0% в F4 - F5.
Таблица 6 – Результаты отбора морфологически выровненных линий для селекционного питомника в зависимости от источника генплазмы
Источник
генплазмы
|
Поколение
гибрида
|
Количество линий
(1977-1990 гг.)
|
Количество линий (1990-2008 гг.)
|
всего, шт.
|
морфологически выровненных, %
|
всего, шт.
|
морфологически выровненных,
%
|
Популяции F2
|
F3
|
45687
|
30,7
|
59744
|
40,5
|
Расщепляющиеся семьи F3
|
F4
|
12248
|
44,4
|
16017
|
47,0
|
Расщепляющиеся семьи F4
|
F5
|
3238
|
49,5
|
4234
|
60,2
|
Линии и молодые сорта
|
F6-F7
|
3109
|
62,6
|
4065
|
95,1
|
Из гибридных комбинаций (Tr.aestivum x S.c.) x Tc наиболее эффективным оказался отбор морфологически выровненных линий в популяциях F4-F5 - 84,2%. В среднем этот тип скрещивания показал высокое количество морфологически выровненных линий - 33,6%. В гибридных комбинациях (Tc x Tr.aestivum) x Tr.aestivum наиболее эффективный отбор был в F3, F4-F5 - 31,6%. Относительно невысокий выход морфологически выровненных линий во внутривидовых простых и сложных скрещиваниях при отборах в популяциях F2 (23,2% и 24,2% соответственно) объясняется как недостаточной их гомозиготностью начального этапа селекции, так и скрещиванием контрастных особей по морфотипу. Поэтому доля морфологически константных линий повышалась при отборе в популяциях более поздних поколений - F3-F5.
Таблица 7 – Выход морфологически выровненных линий при однократном индивидуальном отборе в популяциях F2-F5 (селекционный питомник, 1991-2008 гг.)
Тип скрещивания
|
Изучено комбинаций, шт.
|
Количество
линий F2
|
Количество
линий F3
|
Количество линий F4- F5
|
всего
|
константных %
|
всего
|
констант-ных %
|
всего
|
констант-ных %
|
Tr.aest. /S. с.// Тс
|
58
|
715
|
12,0
|
689
|
18
|
517
|
84,2
|
Тс / Tr. aest.
|
150
|
168
|
42,4
|
3377
|
54,3
|
1453
|
56,6
|
Тс /Tr. aest. //Tr. Aest.
|
19
|
17
|
0
|
316
|
34,1
|
293
|
30,2
|
Тс / Tr. аest.//Тс
|
242
|
3358
|
25,6
|
5317
|
36,5
|
1197
|
65,0
|
Тс / Тс
|
306
|
10499
|
23,2
|
3057
|
34,1
|
813
|
35,2
|
Тс / Тс //Тс
|
442
|
15217
|
24,2
|
784
|
30,6
|
694
|
33,6
|
Всего
|
1217
|
29974
|
23,8
|
13540
|
39,0
|
4967
|
53,3
|
Таким образом, в целом по всем типам скрещиваний наблюдалось увеличение количества выхода морфологически выровненных линий с повышением возраста популяций (от 23,8% в F2 до 53,3% в F4-F5), что объясняется длительным формообразовательным процессом при отдалённой гибридизации.
Анализ происхождения созданных нами сортов озимой гексаплоидной тритикале убедительно свидетельствуют о значимости повторных отборов и о возросшей эффективности внутривидовой гибридизации. Создание высокоурожайных, широкоадаптивных сортов стало возможным при синтезе гибридных популяций путём скрещивания собственного исходного материала в виде сортов и селекционных линий между собой или с современными достаточно гомозиготными сортообразцами тритикале инорайонной селекции.
Успех селекции любой культуры в значительной мере зависит от объективности разработки модели сорта (Грабовец, 2003). При выращивании тритикале в разных почвенно-климатическим зонах Краснодарского края речь идёт не только о повышении продуктивности культуры, но и о создании растений с высоким адаптивным потенциалом, который наиболее отчётливо проявляется на фоне действия неблагоприятных факторов внешней среды (Хотылева, 1991).Поэтому селекционные программы научных учреждений в разных почвенно-климатических зонах и предусматривают создание тритикале того морфотипа, который максимально соответствует модельному сорту. Мы считаем, что модель сорта тритикале должна учитывать его назначение и использование. При её создании мы руководствовались данными максимальной урожайности, лимитирующими факторами среды и направлением в селекции. Так как фенотип растения – это результат реализации генотипа в определённых условиях среды, в основу модели были положены фенотипические особенности растений тритикале. На основании материала многолетней экспериментальной работы и изучения основных морфобиологических особенностей тритикале, были определены параметры модельных сортов зернокормового, кормового и хлебопекарного тритикале.
При этом мы руководствовались данными максимальной урожайности, лимитирующими факторами среды и направлением в селекции. В основу моделирования были положены фенотипические особенности растений зернокормовых тритикале. По нашим расчётам потенциальная урожайность модельного зернокормового сорта должна составлять 95 ц зерна с 1 га, продуктивная кустистость 3,2 стеблей, число зёрен в колосе 65 шт., масса 1000 зёрен 55 г, уборочный индекс 45%, критическая температура вымерзания - 21оС, поражение бурой ржавчиной должно составлять не более 10% (таблица 8).
Таблица 8 – Параметры модели сорта озимой зернокормовой тритикале для условий Краснодарского края
Хозяйственно-ценный
признак
|
Единица
измерения
|
Показатели сортов
|
Стандарт Союз
|
Модельный
|
Зерновая продуктивность
|
ц с 1га
|
83
|
95
|
Число зерен в колосе
|
шт.
|
58,6
|
65,0
|
Череззёрница
|
%
|
11,6
|
10,0
|
Масса 1000 зёрен
|
г
|
39
|
55
|
Высота стебля
|
см
|
125
|
120
|
Устойчивость к полеганию
|
балл
|
5
|
9
|
Продуктивная кустистость
|
шт.
|
2,7
|
3,2
|
Уборочный индекс
|
%
|
37,8
|
45,0
|
Устойчивость к бурой ржавчине
|
% тип
|
40 III
|
10 I
|
Тритикале кормового направления имеют свои особенности. При определении параметров модельного сорта на зелёную массу большое значение имеют сроки наступления технологической спелости.
Растения у таких сортов должны быть с хорошо облиственными стеблями не менее 30 - 35%, урожайностью зелёной массы 800 ц с 1 га и более, зерна 60 ц с 1га, высотой растений 180 см, количество зёрен в колосе 45 шт., массой 1000 зёрен 45 г, продуктивной кустистостью 4,2 стебля, уборочный индекс 30%, содержание сырого протеина в зерне 14,0% (таблица 9).
При хлебопекарной оценке тритикале по пшеничной технологии, её модель предусматривает создание сортов с повышенным содержанием белка в зерне (до 14%) и клейковины (до 28%) первой группы качества, с объёмом выпекаемого хлеба 750 мл и пористостью 4 балла.
Таблица 9 – Параметры модели сорта озимой кормовой тритикале для условий Краснодарского края
Хозяйственно - ценный
признак
|
Единица измерения
|
Показатели сортов
|
Стандарт Союз
|
Модельный
|
Зерновая продуктивность
|
ц с 1га
|
83
|
60
|
Продуктивность зелёной массы
|
ц с 1га
|
600
|
800
|
Высота стебля
|
см
|
125
|
180
|
Продуктивная кустистость в сплошном посеве
|
шт.
|
2,7
|
4,2
|
Череззёрница
|
%
|
11,6
|
25,0
|
Уборочный индекс
|
%
|
37,8
|
35,0
|
Масса 1000 зёрен
|
г
|
39
|
45
|
Содержание белка в зерне
|
%
|
12
|
14
|
Устойчивость к бурой ржавчине
|
% тип
|
40 III
|
10 I
|
Создание сорта озимой тритикале Сотник.
Для создания сорта Сотник в качестве материнской формы был взят гибрид F1 от скрещивания линии нашей селекции 90-358Т13 и озимой тритикале из Республики Беларусь Г2141. У гибрида в качестве отцовской формы была использована озимая тритикале Республики Украина АДП-2 (рисунок 3).
Рисунок 3 – Генеалогия сорта озимой тритикале Сотник
Сорт Сотник характеризуется высоким уровнем урожайности. В экологическом испытании 2005 года по предшественнику пар был получен рекордный урожай 117 ц с 1 га. За годы изучения в конкурсном испытании по четырём предшественникам он превысил по зерновой продуктивности стандартный сорт Союз в среднем на 13,7 ц с 1 га (таблица 10).
Таблица 10 – Характеристика сорта озимой тритикале Сотник КСИ, 2003-2005 гг.
Признак
|
Ед. измерений
|
Сотник
|
Союз
|
Колошение
|
дата, май
|
17
|
19
|
Высота
|
см
|
109
|
115
|
Устойчивость к полеганию
|
балл
|
8,9
|
3,6
|
Морозостойкость -170С
|
количество живых растений %
|
72
|
80
|
-190С
|
количество живых растений %
|
53
|
77
|
-210С
|
количество живых растений %
|
23
|
32
|
Продуктивная кустистость
|
шт.
|
3,4
|
2,9
|
Количество зёрен в главном колосе
|
шт.
|
44,8
|
41,6
|
Длина главного колоса
|
см
|
11,0
|
9,6
|
Количество колосков в колосе
|
шт.
|
28,6
|
29,1
|
Плотность колоса
|
количество члеников на 1 см стержня
|
2,6
|
3,0
|
Масса зерна главного колоса
|
г
|
1,8
|
1,6
|
Урожайность,среднее по 4-м предшественникам,
|
ц с 1 га
|
91.7
|
78,0
|
Уборочный индекс
|
%
|
43
|
37
|
Он обладает повышенным уровнем пластичности. Подтверждением этому служит модель регрессионного анализа Эберхарта и Рассела. Коэффициент регрессии у него приближается к 1 и составляет 0,89. Превышение по урожайности относительно других сортов в неблагоприятных условиях, при отрицательных значениях индексов среды, характеризует Сотник как сорт хорошо адаптированый к разнообразным условиям среды (рисунок 4).
По длине вегетационного периода среднеспелый, выколашивается на четыре дня раньше сорта Союз, среднерослый, устойчив к полеганию (таблица 10). Морозостойкость средняя, при хорошей закалке приближается к сорту Союз, полевая зимоморозостойкость высокая. Уборочный индекс 43% при 37% у стандарта.
<предыдущая страница | следующая страница>