Создание искусственных условий выращивания растений как один из возможных приемов сокращения продолжительности селекционного процесса. Наличие условий, обеспечивающих прохождение яровизации - инструмент ускоренного выращивания озимых форм пшеницы.
Аннотация к работе
Длительный опыт селекции показывает, что выведение сорта озимой пшеницы занимает не менее 10 лет, и ускорение селекционного процесса всегда было труднорешаемой задачей для селекционеров. В течение целого ряда лет в Московском научно-исследовательском институте «Немчиновка» искусственные условия фитотрона активно применялись для селекции яровых зерновых культур: пшеницы, ячменя, овса. С этой целью в фитотронно-тепличном комплексе был создан фон для идентификации и отбора генотипов озимой пшеницы, сохраняющих определенный уровень зимостойкости даже в условиях непрекращающейся активности ростовых процессов [4]. Цель исследования: обосновать эффективность получения и выращивания двух поколений гибридов озимой пшеницы в искусственных условиях за 1 год при сопоставлении с выращиванием в естественных условиях. Объектами исследования были 8 гибридов озимой пшеницы F1 и F2, у которых короткостебельная линия Л-982 (Agapik?Памяти Федина) - , а сорта селекции МОСНИИСХ «Немчиновка»: Заря, Инна, Памяти Федина, Немчиновская 24, Московская 56, Немчиновская 57, Московская 39 и Немчиновская 17, различающиеся по происхождению, высоте растений и другим хозяйственно-ценным признакам, - >.Вопрос о том, насколько надежно в селекции озимых культур использовать искусственные условия для выращивания первых поколений гибридов, минуя естественные зимние условия, остается в известной степени открытым. При сопоставлении средних по 8 комбинациям показателей продуктивности колоса растений первого поколения, выросших в теплице (сосуды) и в поле, проявились различия по их величинам в зависимости от условий формирования. Для растений с искусственными условиями выращивания характерны: большие длина колоса - на 4 см, число колосков - на 8 шт. и зерен - на 5 шт., но меньшие масса 1000 зерен - на 11 г и масса зерна с колоса - на 0,2 г (рис. Во втором поколении, аналогично первому, наблюдалась тенденция некоторого превышения тех же показателей у растений с искусственными условиями выращивания: были больше число колосков - на 1,5 и зерен - на 4 шт. и так же меньше масса зерна с колоса - на 0,2 г и масса 1000 зерен - на 9,4 г (рис. Среди всех комбинаций в F1 в сосудах выделился гибрид Л-982?Инна с более высокой массой зерна в колосе (1,8 г) и массой 1000 зерен (38,5 г) относительно других комбинаций, а в поле - Л-982?Московская 39 с большим числом колосков (17,4 шт.), зерен в колосе (41,7 шт.), массой зерна с колоса (2,0 г) и массой 1000 зерен (48,5 г) (табл.
Вывод
В течение одного года получено 2 поколения гибридов озимой пшеницы. Практически уже через год после создания гибридов появилась реальная возможность проведения отборов из F2, а через 2 - иметь в F3 перспективные линии.
Вопрос о том, насколько надежно в селекции озимых культур использовать искусственные условия для выращивания первых поколений гибридов, минуя естественные зимние условия, остается в известной степени открытым. В этой связи, безусловно, целесообразно проведение сравнения растений гибридов F1 и F2, выращенных в искусственных и естественных условиях, по такому важному слагаемому урожайности, как продуктивность главного колоса.
При сопоставлении средних по 8 комбинациям показателей продуктивности колоса растений первого поколения, выросших в теплице (сосуды) и в поле, проявились различия по их величинам в зависимости от условий формирования. Для растений с искусственными условиями выращивания характерны: большие длина колоса - на 4 см, число колосков - на 8 шт. и зерен - на 5 шт., но меньшие масса 1000 зерен - на 11 г и масса зерна с колоса - на 0,2 г (рис. 1).
Во втором поколении, аналогично первому, наблюдалась тенденция некоторого превышения тех же показателей у растений с искусственными условиями выращивания: были больше число колосков - на 1,5 и зерен - на 4 шт. и так же меньше масса зерна с колоса - на 0,2 г и масса 1000 зерен - на 9,4 г (рис. 1).
Прослеживается неодинаковая по комбинациям гибридов реакция на условия произрастания, проявляющаяся в формировании элементов продуктивности (табл. 2 и 3).
Рис. 1. Сравнение средних по 8 гибридным комбинациям показателей продуктивности колоса при разных условиях выращивания, 2010 г.
Таблица 2. Характеристика гибридов F1, выращенных в естественных и искусственных условиях, 2010 г.
Комбинация Условия Длина колоса, см Число колосков, шт. Число зерен в колосе, шт. Масса зерна с колоса, г Масса 1000 зерен, г
Л-982?Заря Поле 9,7 16,5 37,1 1,6 43,7
Сосуды 13,7 22,6 55,0 1,8 32,7
Л-982?Инна Поле 10,2 17,3 40,4 1,8 43,2
Сосуды 14,7 24,6 46,7 1,8 38,5
Л-982?Памяти Федина Поле 10,0 16,3 37,6 1,4 37,6
Сосуды 15,1 24,5 39,3 1,3 33,1
Л-982?Московская 39 Поле 9,9 17,4 41,7 2,0 48,5
Сосуды 12,6 24,2 42,7 1,5 35,1
Л-982?Немчиновская 24 Поле 8,6 16,7 38,3 1,5 39,7
Сосуды 11,9 25,2 23,4 0,5 21,4
Л-982?Московская 56 Поле 9,5 16,7 33,4 1,3 39,3
Сосуды 12,8 22,7 47,1 1,5 31,8
Л-982?Немчиновская 57 Поле 9,7 16,3 37,6 1,6 40,7
Сосуды 14,9 24,3 54,5 1,8 33,0
Л-982?Немчиновская 17 Поле 9,5 16,9 40,4 1,6 40,6
Сосуды 12,8 25,7 37,8 0,6 15,9
Таблица 3. Характеристика гибридов F2, выращенных в естественных и искусственных условиях, 2010 г.
Комбинация Условия Длина колоса, см Число колосков, шт. Число зерен в колосе, шт. Масса зерна с колоса, г. Масса 1000 зерен, г.
Л-982?Заря Поле 10,3 17,0 42,3 1,9 44,1
Подогрев 11,2 18,6 44,0 1,4 32,7
Л-982?Инна Поле 10,2 17,0 42,2 1,8 41,7
Подогрев 12,1 18,3 42,8 1,3 32,6
Л-982?Памяти Федина Поле 11,1 18,4 49,4 2,0 40,4
Подогрев 12,3 19,4 50,6 1,3 35,0
Л-982?Московская 39 Поле 10,2 17,1 43,8 2,0 45,2
Подогрев 11,3 18,6 51,4 1,7 32,7
Л-982?Немчиновская 24 Поле 9,2 17,6 46,2 1,9 39,8
Подогрев 11,2 19,8 55,3 1,4 26,2
Л-982?Московская 56 Поле 11,0 18,4 44,2 1,9 43,9
Подогрев 11,4 19,8 52,4 1,8 33,7
Л-982?Немчиновская 57 Поле 11,0 17,9 46,2 1,9 40,0
Подогрев 11,7 20,2 50,7 1,6 30,1
Л-982?Немчиновская 17 Поле 10,0 19,4 54,6 2,2 40,0
Подогрев 11,4 20,6 54,5 1,2 21,2
В комбинации Л-982?Немчиновская 24 и Л-982?Немчиновская 17 в искусственных условиях особенно сильное снижение по массе 1000 зерен (на 50% и более). Авторы считают, что однотипность реакции этих комбинаций обусловлена наличием в родословной обеих отцовских форм сорта Донщина: сорт Немчиновская 24 (Донщина?Инна) и сорт Немчиновская 17 (Немчиновская 24?Московская 39).
В F1 у гибрида Л-982?Немчиновская 24 масса 1000 зерен в полевых условиях - 39,7 г, а в искусственных лишь 21,4 г, у гибрида Л-982?Немчиновская 17, соответственно, - 40,6 г и 15,9 г. Во втором поколении уровень этих различий идентичен.
По комбинациям Л-982?Немчиновская 24 и Л-982?Немчиновская 17 можно предположить проявление гибридной депрессии в искусственных условиях: пониженные масса зерна с колоса и масса 1000 зерен.
Наименьшими различиями по числу зерен в колосе у обоих поколений при разных условиях выращивания обладала комбинация Л-982?Памяти Федина. Отличие этой комбинации от других состояло также и в том, что в этом гибриде было насыщающее скрещивание сортом Памяти Федина - (Agapik?Памяти Федина)?Памяти Федина.
Среди всех комбинаций в F1 в сосудах выделился гибрид Л-982?Инна с более высокой массой зерна в колосе (1,8 г) и массой 1000 зерен (38,5 г) относительно других комбинаций, а в поле - Л-982?Московская 39 с большим числом колосков (17,4 шт.), зерен в колосе (41,7 шт.), массой зерна с колоса (2,0 г) и массой 1000 зерен (48,5 г) (табл. 2).
Во втором поколении на «подогреве» гибрид Л-982?Московская 56 имел большее число зерен в колосе - 52,4 шт., массу зерна с колоса - 1,8 г и массу 1000 зерен - 33,7 г. В полевых же условиях высокую продуктивность имела комбинация Л-982?Немчиновская 17 за счет более высокого числа колосков - 19,4 шт., зерен в колосе - 54,6 шт. и массы зерна с колоса - 2,2 г (табл. 3).
Экспериментально подтверждена возможность эффективного использования искусственных условий для ускоренного размножения перспективных комбинаций. В течение одного года были получены семена двух поколений гибридов по 8 комбинациям скрещивания. На основе сравнительной оценки особенностей формирования элементов продуктивности у всех комбинаций гибридов F1 и F2 в искусственных условиях относительно естественных проявилась тенденция некоторого снижения массы зерна с колоса и массы 1000 зерен при увеличении длины колоса, числа колосков и зерен в колосе. Одновременно были выявлены различия по комбинациям в реакции на условия выращивания: минимальные - у гибрида Л-982?Памяти Федина.
Список литературы
1. Л.А. Животков, С.В. Бирюков, А.Я. Степаненко и др. Пшеница / Под ред. Л.А. Животкова; сост. А.К. Медведовский. - Краснодар, Урожай, 1989. - 320 с.
2. Романенко А.А., Беспалова Л.А., Кудряшов И.Н., Аблова И.Б. Новая сортовая политика и сортовая агротехника озимой пшеницы. - Краснодар, 2005. - 224 с.
3. Сандухадзе Б.И., Рыбакова М.И., Морозова З.А. Научные основы селекции озимой пшеницы в Нечерноземной зоне России. - М.: МГИУ, 2003. - 426 с.
4. Астащенко А.М., Астащенко Т.С., Леонович Е.П., Стрекалова В.А. Использование регулируемого температурного фона почвы в естественных условиях для интенсификации селекционного процесса. Сб. научных трудов НИИСХ ЦРНЗ. - М., 1988. - С. 231-238.