Особливості фенотипового прояву реакції сої на фотоперіод та їх використання в селекції - Автореферат

Виявити особливості мінливості тривалості фази сходи-цвітіння, періоду вегетації, продуктивності та інших господарських ознак у колекційних сортозразків, селекційних номерів та гібридів F3 сої за впливу: - різних температурних умов (строків сівби); Середня тривалість періоду вегетації колекційних сортозразків та селекційних номерів 1994 року в Чабанах за раннього і пізнього строків сівби була більшою, ніж за оптимального, а в Елітному, навпаки, найдовшою вона була за оптимального строку сівби. Наведені дані свідчать про те, що за зміною тривалості фази сходи - цвітіння та періоду вегетації у кожного із сортозразків сої під впливом раннього і пізнього строків сівби, в порівнянні з оптимальним, можна згрупувати колекційні та селекційні сортозразки за цими ознаками наступним чином: 1-скорочують тривалість фази сходи - цвітіння та періоду вегетації за ранньої та пізньої сівби; 2-скорочують за пізньої, але подовжують за ранньої; 3-скорочують за ранньої, але подовжують за пізньої; 4-подовжують і за ранньої, і за пізньої; 5-за всіх строків сівби розвиваються однаково. Визначення мінливості генотипів у колекційних сортозразків в умовах Чабанів та Елітного за тривалості фази сходи - цвітіння та вегетаційного періоду за строків сівби та їх взаємодія свідчить, що вона визначається генотипом та взаємодією генотип - строк сівби 1995 та 1996 року і строком сівби 1994 року. Вплив різних фотоперіодичних умов за оптимального строку сівби на тривалість фази сходи - цвітіння та періоду вегетації проявлявся в тому, що ряд сортозразків її майже не змінювали ці ознаки в обидва роки досліджень, інші в різному ступені подовжували тривалість цих ознак під впливом цілодобового освітлення, порівняно до природного дня (табл.У дисертації узагальнені експериментальні дані та наведено нове вирішення наукової задачі, що виявляється у встановленні рівня реакції колекційних сортозразків і селекційних номерів сої, а також гібридів на температурні умови (строки сівби) і тривалість дня та сумісну їх дію за мінливістю фази сходи - цвітіння, періоду вегетації та елементів продуктивності; розробці методів оцінки вихідного матеріалу, яку вирішено шляхом добору колекційних сортозразків і селекційних номерів, нейтральних до тривалості дня і адаптивних за кількісними ознаками до екологічних умов Лісостепу України, а також визначення умов, за яких найбільш повно фенотипово проявляється структура гібридної популяції сої за ознаками фотоперіодичної чутливості для безпосереднього їх використання в селекції сої на адаптивність. Під впливом різних строків сівби виявлено форми, що подовжували (Fl-1, FL-2, Dowson, Mc Call, Магева, 514, 49 та інші), не змінювали (Іванка, Восток, Зарніца, Maple Clean, Balesta, 843-20-1, 574, 915, 757, 859 та інші), а також такі, що скорочували (Вітязь-50, Локус, Mon 21, 843-20-1, 366, 441 та інші) тривалість фази сходи - цвітіння та періоду вегетації; ступінь прояву диференціації хоча й залежав від метеорологічних умов вегетаційного періоду, але його закономірність зберігалася в різні роки досліджень. Під впливом цілодобового освітлення різні групи колекційних та селекційних номерів фенотипово проявляють такі рівні реакції на тривалість фотоперіоду: нейтральну - сортозразки, що не змінюють тривалість періоду вегетації; слабку - подовжують на 3-6 днів; середню - на 6-10 днів, сильну - на 10-37 днів та дуже сильну - сортозразки не достигають. За сумісної дії тривалості дня та строків сівби різноманітність досліджуваного матеріалу за зміною тривалості фази сходи - цвітіння та періоду вегетації фенотипово проявляється значно більшою мірою, ніж за дії лише одного з цих факторів. Середнє квадратичне відхилення тривалості періоду вегетації 1994 і 1995 року в умовах природного дня за ранньої сівби становило 11.1 і 10.5 днів, оптимальної - 8.8 і 9.9, пізньої - 7.2 і 24.5, а в умовах цілодобового освітлення - 16.3 і 16.6 днів, 17.8 і 22.2 дня та 24.0 і 24.6 днів, відповідно за строками сівби.

1. У дисертації узагальнені експериментальні дані та наведено нове вирішення наукової задачі, що виявляється у встановленні рівня реакції колекційних сортозразків і селекційних номерів сої, а також гібридів на температурні умови (строки сівби) і тривалість дня та сумісну їх дію за мінливістю фази сходи - цвітіння, періоду вегетації та елементів продуктивності; розробці методів оцінки вихідного матеріалу, яку вирішено шляхом добору колекційних сортозразків і селекційних номерів, нейтральних до тривалості дня і адаптивних за кількісними ознаками до екологічних умов Лісостепу України, а також визначення умов, за яких найбільш повно фенотипово проявляється структура гібридної популяції сої за ознаками фотоперіодичної чутливості для безпосереднього їх використання в селекції сої на адаптивність.

2. Зміна умов вирощування (різні строки сівби) призводила до диференціації досліджуваних колекційних і селекційних сортозразків за тривалістю фаз сходи - цвітіння та періоду вегетації. Під впливом різних строків сівби виявлено форми, що подовжували (Fl-1, FL-2, Dowson, Mc Call, Магева, 514, 49 та інші), не змінювали (Іванка, Восток, Зарніца, Maple Clean, Balesta, 843-20-1, 574, 915, 757, 859 та інші), а також такі, що скорочували (Вітязь-50, Локус, Mon 21, 843-20-1, 366, 441 та інші) тривалість фази сходи - цвітіння та періоду вегетації; ступінь прояву диференціації хоча й залежав від метеорологічних умов вегетаційного періоду, але його закономірність зберігалася в різні роки досліджень.

3. Під впливом цілодобового освітлення різні групи колекційних та селекційних номерів фенотипово проявляють такі рівні реакції на тривалість фотоперіоду: нейтральну - сортозразки, що не змінюють тривалість періоду вегетації; слабку - подовжують на 3-6 днів; середню - на 6-10 днів, сильну - на 10-37 днів та дуже сильну - сортозразки не достигають. Ступінь її прояву за підвищеної температури в період вегетації дещо знижується. Форма із Швеції 840-2-7 та селекційний номер 558, вірогідно, є довгоденними. Їх період вегетації скорочувався в умовах цілодобового освітлення на 5-12 днів в обидва роки досліджень.

4. За сумісної дії тривалості дня та строків сівби різноманітність досліджуваного матеріалу за зміною тривалості фази сходи - цвітіння та періоду вегетації фенотипово проявляється значно більшою мірою, ніж за дії лише одного з цих факторів. Середнє квадратичне відхилення тривалості періоду вегетації 1994 і 1995 року в умовах природного дня за ранньої сівби становило 11.1 і 10.5 днів, оптимальної - 8.8 і 9.9, пізньої - 7.2 і 24.5, а в умовах цілодобового освітлення - 16.3 і 16.6 днів, 17.8 і 22.2 дня та 24.0 і 24.6 днів, відповідно за строками сівби.

5. Основні елементи продуктивності під впливом різної тривалості дня, строків сівби та сумісної дії змінюються: висота рослин збільшується в середньому на 12 см, маса насіння з рослини, як правило, знижується на 1.45 г, але маса 100 насінин має тенденцію до незначного підвищення - на 0.8 г. Рівень цих показників та їх дисперсія за раннього та оптимального строків сівби був дещо вищим, ніж за пізнього і залежав від метеорологічних умов періоду вегетації.

6. Під впливом різних агроекологічних умов у вихідного матеріалу змінюється ступінь варіювання тривалості фази сходи - цвітіння та періоду вегетації, а також основних елементів продуктивності. Так, в Чабанах рівень показників цих ознак більший (відповідно по строках сівби: 42.4 і 123.2; 39.9 і 119.5; 40.2 і 122.0), а їх СКВ нижче (5.2 і 11.9; 5.5 і 12.4; 5.8 і 10.4), ніж в Елітному (відповідно по строках сівби: 41.6 і 112.6; 36.6 і 112.5; 33.7 і 104.9) та СКВ ( 5.3 і 15.3; 5.7 і 11.3; 5.3 і 18.1). Ступінь прояву мінливості залежав від строку сівби та метеорологічних умов періоду вегетації.

7. В гібридній популяції F3 в умовах раннього та оптимального строків сівби фенотиповий прояв різноманітності гібридів за тривалістю фази сходи - цвітіння та періоду вегетації більший, ніж за пізнього. Межі мінливості за першою ознакою 35-58, 38-58 і 30-50 днів, а за другою - 97-132, 88-117 та 87-109 днів відповідно по строках сівби. Межі мінливості гібридів F3 в умовах цілодобового освітлення за тривалістю фази сходи - цвітіння та періоду вегетації ширші на 3 - 19 днів, ніж в умовах природного дня.

8. Сумісна дія строків сівби та цілодобового освітлення більшою мірою, ніж окремий з цих факторів, обумовлює розширення меж мінливості гібридів F3 за швидкістю переходу рослин до цвітіння та дозрівання в порівнянні з ними в умовах природного дня. Сумісна дія цих факторів збільшує межі варіювання гібридів F3 в середньому за раннього строку сівби на 7 - 23 дні і за пізнього строку від 12 днів і до не достигання рослин.

9. Ступінь мінливості гібридів F3 в агроекологічних умовах Чабанів за тривалістю фази сходи - цвітіння та періоду вегетації вищий - відповідно: 8.9 і 22.4 дні, ніж в умовах Елітного - 7.8 і 16.0 дні.

10. В гібридній популяції F4 частка скоростиглих рослин збільшується в тому випадку, коли F3 вирощене в умовах цілодобового освітлення за ранньої сівби на 36.9%, за оптимальної на 22.6%, за пізньої на 96.1%. При цьому розширюється різноманітність фенотипового прояву F4 за тривалістю періоду вегетації. Пізньостиглість в F4 зростає по мірі її зростання в F3.

11. Вирощування F3 в агроекологічних умовах Чабанів та дослідження F4 в Елітному і, навпаки, вирощування F3 в умовах Елітного та дослідження F4 в умовах Чабанів зумовлює звуження меж мінливості за тривалістю періоду вегетації в F4 по відношенню до неї в F3 в обох господарствах. Однак, в умовах Елітного ця залежність проявляється в значно більшій мірі, ніж в Чабанах. Прояв мінливості гібридів у вивчених комбінаціях схрещувань залежав від генотипів батьківських форм.

Рекомендації для селекційної практики і виробництва

1. Для створення сортів сої високопродуктивних і адаптивних до факторів довкілля доцільно використовувати наступні колекційні сортозразки і селекційні номери: відносно стабільні за тривалістю періоду вегетації - Іванка, Восток, Зарніца, Нива, Вілія, Maple Clean, Balesta, 843-20-1, 574, 915, 757, 769, 556; відносно стабільні за продуктивністю - Іванка, Юг-30, Білосніжка, Зарніца, Нива, Hardin, Mon-13, 843-20-2, 515, 955, 769, 1057, 558; фотоперіодично нейтральні сортозразки - Юг-30, Іскра, Соєр 2-95 та селекційні номери - 366, 574, 515.

2. Оцінку колекційного і селекційного матеріалу сої, особливо гібридів F1- F4, на фотоперіодичну чутливість, найдоцільніше проводити за ранніх строків сівби та в умовах цілодобового освітлення.

3. З метою виділення серед вихідного матеріалу сої форм відносно стабільних за тривалістю періоду вегетації та рівнем продуктивності, а також форм адаптивних до різних агроекологічних умов доцільно проводити їх оцінку за вирощування в умовах різних строків сівби і агроекологічних районів.

1. Жмурко О.В. Реакція селекційних сортозразків сої на фотоперіод // Тези доповідей конф. молодих вчених та спеціалістів “Наукові основи ведення сільського господарства України в сучасних умовах”. - Част.2. - Чабани: Інститут землеробства УААН. - 1994. С.72.

2. Жмурко О.В. Вплив температурних умов на темпи розвитку селекційного та колекційного матеріалу сої // Тези доповідей Міжнар. науково-практичної конф. молодих вчених та спеціалістів, 16-17 березня 1995 ”Шляхи раціонального використання земельних ресурсів України”. - Чабани: Інститут землеробства УААН.- 1995. С.- 31.

3. Жмурко О.В. Тривалість вегетаційного періоду колекційних сортозразків сої за різних строків сівби та екологічних умов вирощування // Матеріали міжнар. наук.-прак. конф. молодих вчених та спеціалістів “Наслідки наукових пошуків молодих вчених аграрників в умовах реформування АПК”. - Част.1. - Чабани: УААН, Інститут землеробства УААН. - 1996. С. 85.

4. Жмурко О.В. Пристосування вихідного матеріалу сої до температури // Натураліс.- 1996.-№ 1. С. 12;

5. Михайлов В.Г., Жмурко О.В. Вплив різних фотоперіодичних умов і строків сівби на тривалість фаз онтогенезу селекційних сортозразків сої // Натураліс.- 1997.-№ 1-2. С. 23-25;

6. Михайлов В.Г., Жмурко О.В. Розщеплення гібридів сої F3 за тривалістю вегетаційного періоду під впливом фотоперіодичних умов і строків сівби: Зб. наук. пр. Інституту землеробства УААН.- К., 1998. - Вип. 2. - С. 168-171;

7. Михайлов В.Г., Жмурко О.В. Вплив факторів довкілля на тривалість вегетаційного періоду сої. Зб. наук.пр. Інституту землеробства УААН. - К., 1999. - Вип. 3. - С. 94-100;

8. Kobyzieva L.N., Zhmurko O.V. Heterogeneity of soybean Collection on reaction on temperature and light day duration // Eucarpia. Section Oil and Protein Crops // Symposium on Breeding of Oil and Protein Crops. 5-8 August 1996. Zaporozhye - Ukraine. 1996. P. 99-101.