Вихідний матеріал для селекції скоростиглих гібридів кукурудзи в умовах центрального Лісостепу України - Автореферат

Науковий підхід до підбору вихідних форм з різною тривалістю вегетаційного періоду та комплексом цінних господарських ознак дозволяє створювати гібриди, які в зоні нестійкого зволоження та з коротким безморозним періодом формують високий урожай зерна. Аналіз наукових праць вітчизняних та зарубіжних вчених свідчить про важливість проблеми дослідження та створення нового вихідного матеріалу кукурудзи. Недостатньо досліджено ефективність методів добору вихідного матеріалу кукурудзи, виявлення і встановлення особливостей кращих за селекційно-генетичними ознаками самозапилених ліній та створення на їх основі нових високопродуктивних скоростиглих гібридів кукурудзи. Робота є складовою частиною досліджень лабораторії селекції кукурудзи Черкаського інституту агропромислового виробництва УААН, що стосується нових підходів у селекції скоростиглих високоврожайних гібридів кукурудзи. створити і передати в державне сортовипробування та впровадити у виробництво нові конкурентоздатні гібриди кукурудзи зі стабільним рівнем врожайності та стійкістю до вилягання, хвороб і шкідників.Густота рослин самозапилених ліній становила 80 - 100 тисяч рослин на один гектар; гібридів, в залежності від групи стиглості, 60 - 100 тисяч рослин на один гектар. Були проведені біометричні виміри показників висоти рослин і висоти прикріплення качана, підраховано кількість листків на головному стеблі, проведено структурний аналіз качанів з урахуванням маси, кількості рядів зерен, кількості зерен в ряду, маси 1000 зерен, урожайності. На основі вивчення ознаки тривалості вегетаційного періоду всі лінії колекції розподілені на чотири групи стиглості, що у відсотковому відношенні зображено на рис.1. У цих ліній найбільш стабільною ознакою за період наших досліджень виявилась ознака кількість рядів зерен, яка може служити хорошим маркером при доборі на високу продуктивність. Так, у сприятливі роки (1991,1993) маса 1000 зерен лінії F 2 становила 222,0 та 216,0г, а в посушливі (1992,1994) - 186,0 та 180,0г, кількість зерен у ряду в ліній ЧК 1018, ЧК 1024 у сприятливі - 27 - 24 шт. та 20 і 14 зерен у несприятливі роки.В дисертації наведено теоретичне узагальнення і практичне вирішення нового важливого наукового завдання з встановлення особливостей вихідного матеріалу для селекції скоростиглих гібридів кукурудзи в умовах центрального Лісостепу шляхом вивчення ефективності методів добору за стійкістю до стресових умов на фоні холоду, провокаційних фонах хвороб і монокультури з використанням надранніх посівів, кореляційних залежностей та рівня комбінаційної здатності. Встановлено ефективність одночасного добору на ранньостиглість та високу комбінаційну здатність ліній кукурудзи в процесі інбридингу. Створено нові цінні ранньостиглі і середньоранні самозапилені лінії і на їх основі нові гібриди, які занесені в Реєстр сортів рослин України, що має суттєве значення в галузі селекції кукурудзи і для сільськогосподарського виробництва України. Встановлено, що для більш ефективної селекційної роботи в напрямку покращення біохімічних показників зерна слід враховувати вміст білка, крохмалю та олії у зерні вихідних батьківських форм, використовуючи при цьому сучасні методи біохімічного аналізу. Створено спеціальну колекцію вихідного матеріалу для селекції на ранньостиглість та стійкість до стресових умов зовнішнього середовища.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

В дисертації наведено теоретичне узагальнення і практичне вирішення нового важливого наукового завдання з встановлення особливостей вихідного матеріалу для селекції скоростиглих гібридів кукурудзи в умовах центрального Лісостепу шляхом вивчення ефективності методів добору за стійкістю до стресових умов на фоні холоду, провокаційних фонах хвороб і монокультури з використанням надранніх посівів, кореляційних залежностей та рівня комбінаційної здатності. Встановлено ефективність одночасного добору на ранньостиглість та високу комбінаційну здатність ліній кукурудзи в процесі інбридингу. Створено нові цінні ранньостиглі і середньоранні самозапилені лінії і на їх основі нові гібриди, які занесені в Реєстр сортів рослин України, що має суттєве значення в галузі селекції кукурудзи і для сільськогосподарського виробництва України.

1. Показано, що продуктивність ліній у значній мірі визначається генотипом та реакцією на зміну кліматичних умов. Стабільною продуктивністю, незалежно від умов вирощування, характеризуються лінії: ЧК 2, ЧК 3, ЧК 1013, ЧК 45 та СМ 7, Бг 1081, які віднесені до стабільних.

2. Встановлено, що для більш ефективної селекційної роботи в напрямку покращення біохімічних показників зерна слід враховувати вміст білка, крохмалю та олії у зерні вихідних батьківських форм, використовуючи при цьому сучасні методи біохімічного аналізу.

3. У багатьох країнах світу кукурудза як технічна культура широко використовується для виготовлення біопалива. Для ефективної селекційної роботи у напрямку покращення біохімічних показників, зокрема крохмалю, нами виділені лінії: ЧКР 8, ЧК 4354, ЧК 4204, ЧК 930, ЧК 45, ЧК 38, ЧК 62, ЧК 90, які є цінним вихідним матеріалом для створення гібридів кукурудзи з покращеною якістю зерна.

4. Оцінка ліній на стійкість до низьких та високих температур дозволила виділити найбільш холодостійкі: ЧКР 7, ЧКР 8, ЧК 1, ЧК 73, Вс 2930 та посухостійкі лінії: ЧК 3,ЧК 53, ЧК 45, ЧК 16, ЧК 16-1, ЧК 90 та інші. Створено спеціальну колекцію вихідного матеріалу для селекції на ранньостиглість та стійкість до стресових умов зовнішнього середовища.

5. Встановлено залежність між такими ознаками, як стійкість до пухирчастої сажки, поширеної хвороби кукурудзи в Україні, та строками достигання. Найбільш високу стійкість виявили лінії середньостиглої (0,5 %), а найменшу - ультраранньої групи (1,6 %). Виділено лінії, стійкі до ураження сажкою, серед них: ЧК 1024, ЧК 1004, ЧК 5874/87, ЧК 1369, ЧК 915, Ма 21, УК 30/86, Уч 22 ВТ.

6. Встановлено ефективність добору самозапилених ліній на стійкість до кукурудзяного метелика на природному та штучному фонах заселення шкідника. У середньоранній групі виявлено 12 стійких ліній, а серед ранньостиглої та середньостиглої груп - відповідно 4 і 7. Пошкодження кукурудзяним метеликом не лише знижує урожайність кукурудзи, але й призводить до ураження рослин такими хворобами, як пухирчаста сажка, стеблові гнилі, фузаріоз.

7. Показано ефективність добору самозапилених ліній, що поєднують високу комбінаційну здатність з іншими цінними господарськими ознаками. Створено гібриди, які за врожайністю зерна перевищують кращі стандарти на 0,5 - 2,3 т/га. У селекції високоврожайних гібридів використовуються лінії: ЧК 73, ЧК 2, ЧК 3, ЧК 62, ЧК 218, ЧК 209, ЧК 5874/87, ЧК 1487, ЧК 30 та інші.

8. Встановлено перспективність створення колекції самозапилених ліній на базі кращих генетичних плазм, що є важливою умовою для успішної селекції нових високопродуктивних скоростиглих гібридів кукурудзи.

9. Для створення високопродуктивних скоростиглих гібридів більш ефективним є поєднання кременисто-зубоподібних ліній з кременистими або зубоподібними. Лінії кременисто-зубоподібного типу вдало поєднують холодостійкість і ранньостиглість кременистих та продуктивність зубоподібних ліній.

10. Підтверджено, що для отримання високопродуктивних гібридів необхідно використовувати в якості однієї з батьківських форм більш пізньостиглу зубоподібну лінію з високою комбінаційною здатністю. За цим принципом створено такі гібриди: Сатурн, Зорень, Суботівський 190 СВ, Титан 220 СВ, Богун.

11. На основі кращих ліній колекції створено нові гібриди кукурудзи, які занесено до Реєстру сортів рослин України. Серед них: ранньостиглі - Планета 180 СВ, Поліський 177 МВ, Зорень, Явір 180; середньоранні - Сатурн, Тясьмин МВ, Тарас, Богун, Чигиринський 267 СВ, Корсунський 297 МВ; середньостиглі - Комета МВ, Богдан, Метеор 317 МВ; середньопізній - Башкіровець; пізньостиглий - Аметист. Гібриди

Поліський 177 МВ та Комета МВ являються національними стандартами. Проходять Державне сортовипробування 5 гібридів кукурудзи різних груп стиглості: Суботівський 190 СВ, Переяславський 230 СВ, Орлик 330 МВ, Боян 277 МВ, Насолода.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЙНОЇ ПРАКТИКИ І ВИРОБНИЦТВА

1. Для створення скоростиглих гібридів кукурудзи в умовах центрального Лісостепу України слід використовувати ультраранні лінії - ЧКР 7, ЧК 8, ЧК 1; ранньостиглі - ЧК 2, ЧК 3, F 2, ЧК 73, ЧК 1013, ЧК 16, ЧК 16 - 1, ЧК 1487 - 1; середньоранні - ЧК 5874/87, F115, ЦГ 10, Fc18, ЗУ 52/6; середньостиглі - ЧК 930, ЧК 915, ГК 26, ЧК 346 - 90.

2. Рекомендується залучати до селекційних програм при створенні високоурожайних гібридів кукурудзи самозапилені лінії, які характеризуються високою загальною та специфічною комбінаційною здатністю, а саме: ЧК 62, ЧК 73, ЧК 218, ЧК 5874/87.

3. Використовувати у виробництві нові високопродуктивні, стійкі до несприятливих умов вирощування, хвороб і шкідників гібриди кукурудзи: ранньостиглі - Зорень, Поліський 177 МВ, Явір 180 СВ з урожайністю зерна 7,0 - 9,1 т/га; середньоранні - Титан 220 СВ, Нептун СВ, Богун з урожайністю зерна 10,0 - 12,0 т/га ; середньостиглий гібрид - Комета МВ з урожайністю зерна 11,0 - 13,0 т/га.

1. Гаврилюк В.М., Присяжнюк І.В., Хроменко В.О. Гельмінтоспоріоз кукурудзи // Захист рослин. - 1999. - № 7. - С. 26 - 28 (30 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

2. Хроменко В.О., Гаврилюк В.М., Присяжнюк І.В. Фузаріоз зернівок кукурудзи // Захист рослин. - 2000. - № 7. - С. 28 (45 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

3. Гаврилюк В.М., Присяжнюк І.В., Хроменко В.О. Нігроспороз кукурудзи // Захист рослин. - 2000. - № 10. - С. 28 (30 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

4. Гаврилюк В.М., Присяжнюк І.В., Хроменко В.О. Кукурудзяний стебловий метелик // Захист рослин. - 2002. - № 6. - С.21 (30 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

5. Ларченко К.А., Моргун В.В., Хроменко В.О. Ефективність низьких доз мутагенів в індукції селекційно-цінних мутацій кукурудзи // Физиология и биохимия культурных растений. - 2002. - Т. 34, № 5. - С. 419 - 423 (20 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

6. Хроменко В.О. Вивчення продуктивності та її елементів у самозапилених ліній кукурудзи // Вісник Черкаського інституту агропромислового виробництва. - Черкаси, 2002.- Вип.3. - С. 66 - 71.

7. Ларченко К.А., Хроменко В.О., Марченко Р.І. Індукована мінливість елітної генетичної плазми кукурудзи в селекції на ранньостиглість // Физиология и биохимия культурных растений. - 2004. - Т. 36, № 5. - С. 437 - 443 (30 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

8. Здольник Н.В., Хроменко В.О., Присяжнюк І.В., Гаврилюк В.М. Нові гібриди // Насінництво. - 2004. - № 7. - С. 14 - 17 (25 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

9. Хроменко В.О., Ларченко К.А., Моргун В.В. Мутантні та рекомбінантні лінії кукурудзи як джерело поповнення генетичних ресурсів рослин // Генетичні ресурси рослин. - Харків, 2005. - № 2. - С. 27 - 34 (40 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

10. Моргун В.В., Ларченко К.А., Хроменко В.О., Гаврилюк В.М. Гібриди кукурудзи різних груп стиглості // Насінництво. - 2006. - № 6. - С. 1 - 10 (30 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

11. Дишлевий В.А., Хроменко В.О., Дишлева Г.В. Підвищення продуктивності посівів та поживності силосу із кукурудзи // Вісник Черкаського інституту агропромислового виробництва. - Черкаси, 2006. - Вип. 6. - С. 62 - 68 (35 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

12. Моргун В.В., Ларченко К.А., Гаврилюк В.М., Бащенко М.І., Хроменко В.О. Досягнення та перспективи розвитку селекції гібридів кукурудзи різних груп стиглості // Вісник Черкаського інституту агропромислового виробництва. - Черкаси, 2006. - Вип. 6. - С. 3 - 14 (25 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

13. Моргун В.В., Хроменко О.С., Присяжнюк І.В., Ларченко К.А., Гаврилюк В.М., Хроменко В.О. Селекція ранньостиглих гібридів кукурудзи для зони з коротким безморозним періодом // Генетика і селекція в Україні на межі тисячоліть. - К.: Логос, 2001. - Т. 2. - С.590 - 602 (10 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

14. Хроменко В.О. Изучение исходного материала кукурузы в условиях центральной Лесостепи Украины // Тезисы докладов VI съезда Украинского общества генетиков и селекционеров им. Н. И. Вавилова. - Полтава, 1992. - Т. ІІ. - С. 95 - 96.

15. Хроменко В.О. Вивчення продуктивності самозапилених ліній кукурудзи в умовах центрального Лісостепу України // Наукові основи ведення сільського господарства України в сучасних умовах : Матеріали конференції молодих вчених та спеціалістів. - Чабани: Інститут землеробства УААН, 1994. - С. 86.

16. Хроменко О.С., Шклярук А.П., Хроменко В.О., Діброва І.Є., Котляренко О.І. Вивчення вихідного матеріалу для створення ранньостиглих гібридів кукурудзи // Шляхи раціонального використання земельних ресурсів України: Матеріали міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених і спеціалістів (16 - 17 березня 1995 р.). - Чабани: Інститут землеробства УААН, 1995. - С. 29 (35 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

17. Хроменко О.С., Котляренко О.І., Шклярук А.П., Хроменко В.О., Діброва І.Є. Гібриди кукурудзи селекції Черкаської державної сільськогосподарської дослідної станції та інституту фізіології та генетики рослин // Шляхи раціонального використання земельних ресурсів України: Матеріали міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених і спеціалістів (16 - 17 березня 1995 р.). - Чабани: Інститут землеробства УААН, 1995. - С.151 (30 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

18. Хроменко В.О., Хроменко Ю.О. Вплив високих температур на продуктивність гібридів кукурудзи та їх батьківських форм. // Актуальні проблеми фізіології рослин і генетики: Матеріали \/І конференції молодих вчених (9 - 11 жовтня 1996 р.). - К.: Інститут фізіології рослин і генетики НАНУ, 1996. - С. 97 (60 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

19. Хроменко В.О., Хроменко О.С. Вивчення стійкості та добір самозапилених ліній кукурудзи до пухирчастої, летючої сажки в умовах Черкаської дослідної станції // Проблеми захисту рослин від шкідливих організмів в сучасних економічних та екологічних умовах: Матеріали науково - практичної конференції молодих вчених і спеціалістів (13 - 14 березня1996 р.). - К.: Інститут захисту рослин УААН, 1996. - С.50 (80 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

20. Хроменко В.О., Блащук М.І., Васюра Н.І., Присяжнюк І.В. Перспективний гібрид кукурудзи Тясьмин МВ // Землеробство ХХІ століття - проблеми та шляхи вирішення: Матеріали міжнародної науково-практичної конференції (8 - 10 червня 1999 р.). - Київ - Чабани: Інститут землеробства УААН, 1999. - С. 229 - 230 (40 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

21. Хроменко В.О., Діброва І.Є., Хроменко Ю.О., Шклярук А.П. Нові гібриди - запорука стабільності урожаю //. Насінництво кормових культур в сучасних умовах господарювання: Матеріали Всеукраїнської науково-практичного семінару (20 вересня 1999 р.). - Київ - Чабани: Інститут землеробства УААН, 1999. - С. 48 - 49 (40 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

22. Хроменко В.О., Хроменко Ю.О. Вивчення та створення вихідного матеріалу кукурудзи з господарсько-цінними ознаками // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції молодих вчених і спеціалістів з проблем виробництва зерна в Україні ( 5 - 6 березня 2002 р.). - Дніпропетровськ: Інститут зернового господарства УААН, 2002. - С. 47 - 48 (80 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

23. Ларченко К.А., Марченко Р.І., Пономаренко Г.І., Хроменко В.О. Генетична стійкість, як інтегрована система захисту рослин кукурудзи від шкідників та хвороб // Інтегрований захист рослин на початку ХХІ століття: Матеріали міжнародної науково- практичної конференції .- К.: Інститут захисту рослин УААН, 2004. - С. 726 - 729 (35 % авторства: проведення досліджень, узагальнення результатів).

24. А.с. 547 Україна, гібрид кукурудзи Сатурн / В.О. Хроменко, О. С. Хроменко, А. П. Шкярук, В.В. Моргун, В.С. Борейко, В.М. Гаврилюк, І.П.Чучмій, (Україна). - № 321420; заявл. 11.11.93; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 1997 р. (Доля здобувача 10 %).

25. А.с. 989 Україна, гібрид кукурудзи Планета 180 / В.О. Хроменко, О. С. Хроменко, В.В. Моргун, І. В. Присяжнюк, (Україна). - № 94004084; заявл. 07.12.95; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 1998 р. (Доля здобувача 10 %).

26. А.с. 1267 Україна, гібрид кукурудзи Тясьмин МВ / В.О. Хроменко, В.В. Моргун, І. В. Присяжнюк, О. С. Хроменко, А. П. Шкярук, (Україна). - № 97004018; заявл. 28.11.96; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2001 р. (Доля здобувача 10 %).

27. А.с. 1695 Україна, гібрид кукурудзи Комета МВ / В.О. Хроменко, В.В. Моргун, І.В. Присяжнюк, В.М. Гаврилюк, О. Л. Уліч, А. П. Шкярук, (Україна). - № 99004023; заявл. 22.11.99; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2002 р. (Доля здобувача 20 %).

28. А.с. 0459 Україна, гібрид кукурудзи Поліський 177 МВ / В.О. Хроменко, В.В.Моргун, Ю.О.Хроменко, І.В.Присяжнюк, В.М.Гаврилюк, К.А.Ларченко, І.Є. Діброва, (Україна). - № 01004013; заявл. 14.11.01; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2004 р. (Доля здобувача 15 %).

29. А.с. 0461 Україна, гібрид кукурудзи Зорень / В.О. Хроменко, В.В.Моргун, Ю.О.Хроменко, І.В.Присяжнюк, В.М.Гаврилюк, М. І. Блащук, (Україна). - № 01004012; заявл. 14.11.01; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2004 р. (Доля здобувача 15 %).

30. А.с. 0460 Україна, гібрид кукурудзи Тарас / В.О. Хроменко, В.В.Моргун, Ю.О.Хроменко, І.В.Присяжнюк, В.М.Гаврилюк, (Україна). - № 01004012; заявл. 14.11.01; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2004 р. (Доля здобувача 25 %).

31. А.с. 0463 Україна, гібрид кукурудзи Богун / В.О. Хроменко, В.В.Моргун, Ю.О.Хроменко, І.В.Присяжнюк, В.М.Гаврилюк, І.Є. Діброва, (Україна). - № 01004015; заявл. 14.11.01; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2004 р. (Доля здобувача 15 %).

32. А.с. 0462 Україна, гібрид кукурудзи Богдан / В.О. Хроменко, В.В.Моргун, Ю.О.Хроменко, І.В.Присяжнюк, В.М.Гаврилюк, (Україна). - № 01004016; заявл. 14.11.01; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2004 р. (Доля здобувача 20 %).

33. А.с. 0464 Україна, гібрид кукурудзи Аметист / В.О. Хроменко, В.В.Моргун, І.В.Присяжнюк, В.М.Гаврилюк, (Україна). - № 01004019; заявл. 14.11.01; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2004 р. (Доля здобувача 20 %).

34. А.с. 0575 Україна, гібрид кукурудзи Метеор 317 МВ / В.О. Хроменко, В.М.Гаврилюк, В.В.Моргун, І.В.Присяжнюк, Ю.О.Хроменко, (Україна). - № 03004011; заявл. 09.12.02 ; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2005 р. (Доля здобувача 20 %).

35. А.с. 0658 Україна, гібрид кукурудзи Явір 180 СВ / В.О. Хроменко, В.В.Моргун, В.М.Гаврилюк, К.А.Ларченко, І.Є. Діброва, І.П. Блащук, (Україна). - № 04004013; заявл. 17.11.04; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2006 р. (Доля здобувача 10%).

36. А.с. 0659 Україна, гібрид кукурудзи Башкіровець / В.О. Хроменко, В.В.Моргун, В.М.Гаврилюк, (Україна). - № 04004012; заявл. 17.11.04; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2006 р. (Доля здобувача 20%).

37. А.с. 079 Україна, гібрид кукурудзи Чигиринський 267 СВ / В.О. Хроменко, В.В.Моргун, В.М.Гаврилюк, К.А.Ларченко, І.П. Блащук, (Україна). - № 05004015; заявл. 05.12.05; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2007 р. (Доля здобувача 25%).

38. А.с. 078 Україна, гібрид кукурудзи Корсунський 297 МВ / В.О. Хроменко, В.В.Моргун, В.М.Гаврилюк, К.А.Ларченко, І.Є. Діброва, (Україна). - № 05004014; заявл. 05.12.05; Занесено до Реєстру сортів рослин України в 2007 р. (Доля здобувача 20%).