Отбор форм с оптимальным сочетанием признаков. Графически-секторный способ оценки зависимостей между свойствами и признаками. Взаимосвязь "урожайности общего волокна" и "содержания общего волокна в тресте" у сортов льна-долгунца разных групп спелости.
При низкой оригинальности работы "Изучение зависимостей между признаками у сортов льна-долгунца графически-секторным способом анализа", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Для графического анализа нами были построены графики с определенным сочетанием осей координат: «урожайность общего волокна - содержание общего волокна в тресте», «урожайность длинного волокна - содержание длинного волокна в тресте», «урожайность общего волокна - урожайность тресты», «урожайность общего волокна - урожайность соломы». В зоне очерченной совокупности выделяются отдельные сочетания, дающие положительную зависимость между признаками, когда с ростом значения одного признака увеличивается значение другого признака [7, 8]. Положительная зависимость между признаками наблюдается тогда, когда с увеличением одного признака увеличивается другой признак; отрицательная зависимость, когда при увеличении одного признака наблюдается снижение другого, и нейтральная зависимость, при которой с увеличением одного признака второй не изменяется. Всю очерченную совокупность разделяем на секторы: сначала делим все сорта на графике на 50% более и менее урожайных по «урожайности общего волокна в ц/га» (ось ординат), а затем на 50% большего и меньшего «содержания общего волокна в %» (ось абсцисс). 1 следует заключить, что выявлена самоочевидная прямая и обратная зависимость между признаками у сортов по «урожайности общего волокна» и «содержанию общего волокна в тресте».Проведено изучение графически-секторного способа анализа для целей выявления сортов с оптимальным сочетанием признаков. Способ позволяет оценить стабильность проявления признаков в изменяющихся погодных условиях разных лет возделывания.
Введение
Лен-долгунец является важнейшей технической культурой в Республике Беларусь. Продукция льна всегда занимала особое место в экономике сельского хозяйства страны. В Беларуси льноволокно является единственным натуральным сырьем для текстильной промышленности [10]. Поэтому задача селекции льна-долгунца - выведение новых сортов, отвечающих требованиям сельского хозяйства и легкой промышленности и отличающихся по сравнению с существующими сортами возможно более полным комплексом хозяйственно-ценных признаков [3].
Однако создание сортов льна долгунца, обладающих высоким качеством волокна и одновременно имеющих комплекс хозяйственно-ценных признаков, необходимых для широкого районирования и распространения в производстве, труднорешаемая задача [2]. Поскольку соединение в сорте высокой урожайности и хорошего качества волокна у льна-долгунца затрудняется в связи с рядом отрицательных корреляций. У льна-долгунца, например, высокая продуктивность отрицательно коррелирует с раннеспелостью [6]. Высококачественные по волокну сорта всегда уступали по его содержанию и урожаю высоковолокнистым [2]. Выявление и преодоление отрицательных корреляций позволит создать сорта обладающие комплексом хозяйственно-ценных признаков. Однако признаки и свойства растений могут находиться друг с другом не только в отрицательной, но и в положительной либо нейтральной зависимости.
Цель исследований - выявить сорта с максимальной сопряженностью признаков с применением графически-секторного способа статистической обработки данных.
Анализ источников
Прямые и обратные взаимосвязи комплекса признаков и свойств вызывают неоднозначные отклики растений на односторонние отборы. Поэтому добиться необходимого сочетания селектируемых параметров в одном сорте чрезвычайно сложно. Однако изучение зависимостей и количественные оценки параметров повышают разрешающую способность научного подхода в селекции [8].
С.И. Жегалов вынужден был категорически заявить, что в биологии нет запретов на количественное и отрицательное сочетание свойств и признаков, поэтому не всегда правомочно переносить математические запреты на биологические [1]. Эволюция и селекция постоянно демонстрируют примеры самых разнообразных зависимостей свойств и признаков. При этом эти зависимости меняются от условий среды, от наследственности и состояния растений. В селекции эти зависимости приходится учитывать беспрерывно. Не всегда связи между признаками самоочевидны или стабильны [7, 9]. Поэтому применение способов точной и экспрессной оценки материала, позволяющих оценить направленность и степень взаимосвязи основных хозяйственно-ценных признаков, является первостепенной задачей селекционера. Одним из таких способов является графически-секторный способ оценки результатов.
Методы исследования
Для графического анализа нами были построены графики с определенным сочетанием осей координат: «урожайность общего волокна - содержание общего волокна в тресте», «урожайность длинного волокна - содержание длинного волокна в тресте», «урожайность общего волокна - урожайность тресты», «урожайность общего волокна - урожайность соломы». Это позволило нам оценить материал по характеру сочетаемости отдельных признаков - положительной, отрицательной или нейтральной. В зоне очерченной совокупности выделяются отдельные сочетания, дающие положительную зависимость между признаками, когда с ростом значения одного признака увеличивается значение другого признака [7, 8]. Материалами для исследований служили сорта льна-долгунца разных групп спелости инорайонной и белорусской селекции. В инорайонную группу входили сорта селекции Германии, Франции, Чехии и Польши. В 2008 г. были изучены в полевых экспериментах 22 сорта, а в 2009 г. - 25 сортов. Исследования проводились в РУП «Институт льна».
Основная часть
Графически-секторный способ оценки зависимостей между свойствами и признаками принципиально не отличается от координатного метода Декарта и иных приемов графического изображения зависимостей, суть которых состоит в следующем: координатные точки на графике снабжены знаками « » или «-», расстояния по осям (х-абсцисса и y-ордината) взаимосвязаны в сочетаниях: « »; «- »; «- »; «-» [11]. Но предлагаемый способ включает уточнения, которые разберем на примере рис. 1, характеризующего взаимосвязь признаков «урожайность общего волокна» и «содержание общего волокна в тресте» у сортов льна-долгунца разных групп спелости.
1. Вся совокупность сочетаний между признаками обводится по крайним точкам сплошной линией. Эту очерченную совокупность предлагаем называть «селекционным полем зависимостей». Функциональная зависимость между двумя величинами состоит в том, что значению одной величины соответствует строго определенное значение другой[4]. По форме «поля» можно глазомерно определить положительную, отрицательную или нейтральную зависимость между признаками. Положительная зависимость между признаками наблюдается тогда, когда с увеличением одного признака увеличивается другой признак; отрицательная зависимость, когда при увеличении одного признака наблюдается снижение другого, и нейтральная зависимость, при которой с увеличением одного признака второй не изменяется.
2. Форма очерченной совокупности («селекционное поле зависимостей») на рис. 1 говорит о прямой зависимости между «урожайностью общего волокна в ц/га» и «содержанием общего волокна в тресте в %». Однако из всей совокупности групп сортов Заказ, Пралеска, Ива, Лира и Modren между собой имеют обратную зависимость. Аналогично проявилось для групп сортов Василек, Ритм, Весна и для сортов Прамень, Табор, Artemida, Ярок.
3. Всю очерченную совокупность разделяем на секторы: сначала делим все сорта на графике на 50% более и менее урожайных по «урожайности общего волокна в ц/га» (ось ординат), а затем на 50% большего и меньшего « содержания общего волокна в %» (ось абсцисс). Таким образом, на «селекционном поле зависимостей» выявляется 4 сектора с различным сочетанием показателей данных признаков: « -», « », «-» и «- ». Для селекции желателен вариант « », когда высокое значение «урожайности общего волокна» сочетается с высоким значением «содержание общего волокна в тресте». [5] В секторе « » находятся сорта Блакит, Прамень, Табор, Ленок, А-93, Ярок, Artemida, Hermes.
Исходя из сравнения показателей по рис. 1 следует заключить, что выявлена самоочевидная прямая и обратная зависимость между признаками у сортов по «урожайности общего волокна» и «содержанию общего волокна в тресте». Графически-секторным анализом нами были изучены все связи между признаками льна, рассмотренные на рис. 2-8. Это исследовано для того, чтобы выявить сорта, характеризующиеся лучшим сочетанием признаков и находящиеся в секторе « ». На фоне всех сравнений представлялось важным рассмотреть особенности способа в предложенном изложении «селекционного поля» разных показателей по признакам и их сочетаний. В таком представлении мы отошли от прежнего изображения на графике зависимостей в виде прямой линии. В рассмотрении признаков растения для целей селекции в действительности выявляется площадь. Для селекции нужен образец, имеющий лучшее сочетание показателей признаков « » на фоне всех других образцов. Обращает на себя внимание рис. 4, где представлены все три вида зависимости между признаками «урожайность общего волокна - урожайность соломы». По результатам анализа данных прослеживается прямая зависимость между показателями у всей раннеспелой группы сортов, а также в среднеспелой группе среди сортов Лира, Алей, Ива, Е-68, А-93, Блакит. В позднеспелой группе такая тенденция прослеживается у сортов Могилевский, К-65, Modran, Заказ, Василек, Табор, Прамень. Нейтральная зависимость отмечается у сортов Artemida, Hermes, сортов К-65 и Пралеска. Обратная зависимость проявилась у сортов Заказ, Artemida, Hermes и Ритм, А-93, Ленок.
Рис. 1. Взаимосвязь признаков «урожайность общего волокна» и «содержание общего волокна в тресте» у сортов льна-долгунца разных групп спелости, 2008 г. лен признак сочетание взаимосвязь
Рис. 2. Взаимосвязь признаков «урожайность длинного волокна» и «содержание длинного волокна в тресте» у сортов льна-долгунца разных групп спелости, 2008 г.
Рис. 3. Взаимосвязь признаков «урожайность общего волокна» и «урожайность тресты» у сортов льна-долгунца разных групп спелости, 2008 г.
Рис. 4. Взаимосвязь признаков «урожайность общего волокна» и «урожайность соломы» у сортов льна-долгунца разных групп спелости, 2008 г.
Рис. 5. Взаимосвязь признаков «урожайность общего волокна» и «содержание общего волокна в тресте» у сортов льна-долгунца разных групп спелости, 2009 г.
Рис. 6. Взаимосвязь признаков «урожайность длинного волокна» и «содержание длинного волокна в тресте» у сортов льна-долгунца разных групп спелости, 2009 г.
Рис. 7. Взаимосвязь признаков «урожайность общего волокна» и «урожайность тресты» у сортов льна-долгунца разных групп спелости, 2009 г.
Рис. 8. Взаимосвязь признаков «урожайность общего волокна» и «урожайность соломы» у сортов льна-долгунца разных групп спелости, 2009 г.
В сектор « », представляющий наибольший интерес для выделения лучших образцов, включает следующее. Здесь оказались два раннеспелых сорта (Ритм, Ярок), три среднеспелых (Ленок, А-93, Блакит) и четыре позднеспелых (Заказ, Василек, Табор, Прамень). Следовательно, данные сорта обладают оптимальным сочетанием признаков «урожайность общего волокна - урожайность соломы».
В табл. 1 приводится сопоставление показателей сортов льна-долгунца и стандартов разных групп спелости за два года исследований. Большинство изучаемых признаков подвержены изменениям под влиянием погодно-климатических условий. Урожайность общего волокна, длинного волокна, соломы и тресты в 2009 г. возросли по сравнению с 2008 г. более чем в два раза. В этих условиях особенно важно оценить стабильность реализации потенциала определенного генотипа. Для этих целей проанализированы показатели двух лет изучения.
Таблица 1. Показатели урожайности и содержания волокна у сортов льна-долгунца разных групп спелости, 2008-2009 гг.
Признаки Год Группы спелости раннеспелая среднеспелая позднеспелая
St Вита среднее St Алей среднее St Могилевский среднее
Выявлена закономерность: стандарты по всем группам спелости имеют более низкие показатели изучаемых признаков, чем среднее по группе. Следовательно, при графически-секторном анализе на всех графиках стандарты попадают в сектор с наихудшим сочетанием показателей «-». В табл. 2 проанализировано распределение сортов по секторам с различным сочетанием знаков в разных системах координат.
Таблица 2. Количество образцов (%) разных групп спелости льна-долгунца, входящих в сектора селекционного поля.
Сравниваемые признаки Сектор Группы спелости, год раннеспелая среднеспелая позднеспелая
2008 2009 2008 2009 2008 2009
Урожайность общего волокна: содержание общего волокна в тресте 20 37,5 28,6 - 40 50
-; - 40 25,0 - 20 20 8,3
- - 40 37,5 71,4 80 40 41,7
Урожайность длинного волокна: содержание длинного волокна в тресте 20 25 28,6 20 40 41,7
Особый интерес представляют сорта раннеспелой группы, которые на графиках попадают в сектор « » на уровне или в большей степени, чем сорта других групп спелости. Существует мнение, что урожайность научно надо оценивать на единицу площади и на единицу времени. Производству нужны раннеспелые сорта, которые за короткий промежуток времени формируют требуемый уровень урожайности [5]. Принадлежность сортов на двух последних графиках (системы координат - урожайность общего волокна: урожайность тресты, урожайность общего волокна: урожайность соломы) в 2008 г. одинакова в процентном отношении, что можно объяснить высокой корреляцией урожайности соломы и урожайности тресты. В 2009 г. аналогично проявилось совпадение показателей по урожайности тресты и соломы для сортов раннеспелой группы. Обнаружено, что у среднеспелой группы в 2008 г. образцы распределились только по двум секторам - это « » - 42,9% и доминирующим 57,1% при «-». В 2009 г. наибольшее количество образцов оказалось в секторе «-» - 80% и наименьшее - 20% для сочетания « -»; «- », т.е. дифференцированы образцы на три группы по сочетанию показателей сравниваемых признаков. В 2008 г. выявлены все четыре сектора при совпадении сравниваемых показателей. Однако в 2009 г. обнаружены другие результаты. Установлено, что образцы по урожайности тресты в наибольшем количестве (50%) оказались в секторе « » и чуть меньше (41,7%) для случая « -» и «- ». В секторе «-» выявлено незначительное количество - 8,3%. По уровню урожайности соломы (2009 г.) образцы распределились по секторам в равном соотношении, соответственно 50% для « » и 50% для « -»; «- ». Таким образом, на основе графически секторного способа анализа можно заключить, что распределение образцов по секторам зависит от условий года. Данный анализ позволил выявить образцы, стабильно отличающиеся высокими показателями продуктивности - раннеспелый Ярок и позднеспелый Табор. Эти два сорта на всех восьми графиках оказались в секторе « » с оптимальным сочетанием признаков. Их можно использовать в скрещиваниях как доноров высоких показателей признаков стабильности.
Стабильность показали и стандарты: раннеспелый сорт Вита, среднеспелый Алей, позднеспелый Могилевский на всех графиках попадали в сектор«-».
Нестабильностью отличается сорт Блакит - на графиках он попадает в различные сектора. Сорт Прамень при неблагоприятных условиях 2008 г. попадал в сектор с оптимальным сочетанием « », а в 2009 г., когда урожайность была значительно выше, - в сектора с сочетанием знаков «-» и « -».
Вывод
1. Проведено изучение графически-секторного способа анализа для целей выявления сортов с оптимальным сочетанием признаков. Способ позволяет оценить стабильность проявления признаков в изменяющихся погодных условиях разных лет возделывания.
2. Выявлены сорта, стабильно отличающиеся высокими показателями продуктивности - раннеспелый Ярок и позднеспелый Табор. Эти два сорта на всех восьми графиках по изучению зависимостей оказались в секторе « » с оптимальным сочетанием признаков.
3. Показано, что между признаками «урожайность общего волокна» - «урожайность соломы» существует три вида зависимостей - прямая, нейтральная и обратная. Раннеспелая группа сортообразцов имеет только прямую зависимость. На образцы всех других групп распространяются все три зависимости.
4. Графически-секторный способ анализа наиболее соответствует целям отбора, поскольку позволяет выделить лучшие формы с положительным сочетанием признаков.
Список литературы
1. Жегалов, С.И. Введение в селекцию сельскохозяйственных растений / С.И. Жегалов. М.-Л.: Госиздат, 1930. 244 с.
2. Лен Беларуси: монография / РУП «Белорусский НИИ льна»; под редакцией И.А. Голуба. Минск: ЧУП «Орех», 2003. 245 с.
3. Труша, М.М. Лен-долгунец / под общ. ред. М.М. Труша. М.: Колос, 1976. 352 с.
4. Кравченко, Р.Г. Математическое моделирование экономических процессов в сельском хозяйстве / Р.Г. Кравченко. М.: Колос, 1978. 424 с.
5. Кубарев, П.И. Принципы и правила селекции растений / П.И. Кубарев // Биологические резервы повышения урожайности зерновых колосовых культур: сб. науч. тр. Миронов. НИИ селекции и семеноводства пшеницы им. В.Н. Ремесло. Мироновка, 1989. С. 30-38.
6. Образцов, А.С. Биологические основы селекции растений / А.С. Образцов. М.: Колос, 1981. 271 с.
7. Петрова, Н.Н. Графически-секторный способ анализа результатов экологического испытания волжских сортообразцов / Н.Н. Петрова, С.В. Егоров, П.И. Кубарев // Материалы международной научно-практической конф. Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения. 26-28 мая 2009 г. Ульяновск: Ульяновская ГСХА, 2009. Т. 1. С. 147-152.
8. Петрова, Н.Н. Проблемные вопросы селекции растений / Н.Н. Петрова, П.И. Кубарев // Селекция и семеноводство озимых хлебов - результаты, методы, проблемы и пути их решения: материалы международной науч.-практ. конф. Ульяновск, ГСХА. 2007. С. 53-58.
9. Петрова, Н.Н. Способ оценки селекционных результатов в сортоиспытании / Н.Н. Петрова, П.И. Кубарев, С.В. Егоров // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2009. №1. С. 70-74.
10. Рекомендации по возделыванию льна-долгунца / сост. И.А. Голуб [и др.]. Устье: Институт льна НАН Беларуси, 2005. 19 с.
11. Советский энциклопедический словарь / гл. ред. А.М. Прохоров. 4 - изд. М.: Сов. энциклопедия, 1989. С. 634.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
