гибриды озимой пшеницы
Пшеница мягкая озимая, сорт, корреляция, признак, адаптивность, производительность, изменчивость, стабильность, урожайность
Изучение корреляционных зависимостей является теоретической основой селекции растений [1]. Изучение изменчивости количественных признаков и эффективности отбора в современных исследованиях сопровождается выяснением взаимодействия с методами математической статистики взаимосвязи отдельных показателей [2].
Для выяснения зависимости между элементами продуктивности колоса, составными элементами урожайности, а также морфологическим признакам стебля у гибридов Б2 пшенициозимоимьякоив скрещивание было привлечено 14 сортов разного адаптивного потенциала и генетического происхождения: Лютесценс 266, еритроспермум 917, Мироновская 808, Харьковская 105, Харьковская 96, Залог, Благодарность, Золотоколосая, Волжская 23, Багира, Эхо, Богдана, Харус, Василина. Были получены гибридные комбинации реципрокного типа: Лютесценс 266 / Харус, Харус / Лютесценс 266, еритроспермум 917 / Багира, Багира / еритроспермум 917, Мироновская 808 / Залог, Залог / Мироновская 808, Благодарность / Харьковская 96, Харьковская 96 / Благодарность, Волжская 23 / Богдана, Богдана / Волжская 23, Харьковская 105 / Багира, Багира / Харьковская 105, Мироновская 808 / Харус, Харус / Мироновская 808, Эхо / Золотоколосая, Золотоколосая / Эхо, Василиса / Мироновская 808, Мироновская 808 / Василина. Сорта и гибриды второго поко-
© А. Ф. Звягин, 2011.
ISSN 0582-5075. Селекция и семеноводство. 2011. Выпуск 99.
ления изучались в течение трех лет (2008-2010 гг), родительские формы-в конкурсном сортоиспытании согласно методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур при рендомизованому расположении участков в пятикратной повторности [3]. Учетная площадь 10 м2, предшественник — черный пар.
У пшеницы были выявлены следующие корреляции различных количественных признаков: кустистость — продолжительность вегетационного периода; число стеблей — общий урожай зерна, длина колоса, длина стебля — длина колоса, масса зерна с колоса, плотность колоса толщина стебля — длина междоузлий; урожай зерна — масса колосков, зерна, величина зерна, продолжительность вегетационного периода — урожай, величина зерна, содержание крахмала, белка и клейковины [4]. Факторы, удлиняют период между цветением и созреванием (сортовые различия, погода, технология выращивания) в условиях умеренно увлажненных погодных условий обычно снижают содержание белка в зерне и увеличивают урожай. Привлечение большого видового и сортового разнообразия пшеницы в гибридизацию выяснило большое количество отклонений от обычных корреляций [5]. Величина коэффициентов корреляции и их направленность значительной степени зависит от изучаемого, и погодных условий проведения опытов, что требует проведения эксперимента в каждом конкретном случае. Изучение озимой пшеницы в контрастных климатических условиях показало, что изменчивость генотипов по элементам производительности и выраженность проявления признаков уменьшаются от более благоприятных в менее благоприятных условиях [6]. Элементы производительности было дифференцировано по уровню стабильности: наибольшая стабильность характерна для числа колосков в колосе, высокая пластичность установлена ??по признакам продуктивная кустистость и число зерен в колосе (табл. 1). Более тесные связи установлены между количеством зерен с растения, продуктивной кустистостью, массой 1000 зерен, количеством зерен в колосе, массой зерна с колоса, менее тесные между массой зерна с растения, высотой растений и длиной колоса. Изучали корреляцию между морфологическими признаками и компонентами урожая сортов разного адаптивного и продуктивного потенциалов озимой пшеницы: высота растений положительно коррелировала с весом зерна с колоса, весом зерна с растения и массой 1000 зерен, длина верхнего междоузлия положительно коррелировала с длиной колоса, количеством колосков в колосе, числом зерен в колосе, массой 1000 зерен, но за комбинациями скрещиваний наблюдались значительные различия. Урожай озимой пшеницы в значительной степени зависит от густоты стеблестоя и кустистости растений. Плотность продуктивного стеблестоя плотно коррелирует с массой зерна с растения (г = 0,80). В засушливые 2009-2010 годы более продуктивными были сорта с густым стеблостоем и средней массой зерна с одного растения, и сорта с высокой массой зерна с одного растения и средним стеблостоем. Так, в благоприятном 2008 году наибольший урожай был получен у сорта Харус, отличавшийся густым стеблостоем и средней массой зерна (6,5 стеблей в растении), тогда как другие сорта образовали 3,5-5,2 производительных стебля. Анализ потомков сортов озимой пшеницы, различающихся по потенциалу урожайности, адаптивности (экстенсивные — интенсивные) и высотой растений (высоко-, средне-и низкорослые) показал, что масса зерна с колоса и озерненисть колоса наибольшее влияние на формирование продуктивности растений, на что указывают тесные корреляционные зависимости между этими признаками (г = 0,82).
Таблица 1
Стабильность и пластичность элементов продуктивности родительских сортов озимой пшеницы (2008-2010 гг)
Также положительно на урожайность влияет масса 1000 зерен и количество зерен в колосе (г = 0,41 г = 0,58), отрицательно — высота растений, и не только из-за полеганию, но и уменьшение массы 1000 зерен. Но в силу изменчивости по годам коэффициентов корреляции между количественными признаками растений у высокорослых сортов, изучавшие, Харьковская 105 и Харьковская 96, в отличие от других средне-и низкорослых, масса 1000 зерен наибольшая — 48-49 г, что указывает на исключительную их вариабельность в зависимости от признака и условий выращивания. При отборе на производительность универсальной маркерной признаком пшеницы масса зерна с колоса, тесно коррелирует с числом зерен (г = 0,82), использование этого признака при отборе значительно облегчает селекционный процесс и повышает его эффективность.
Изучение коэффициентов корреляции в гибридных поколениях показало, что связи между количественными признаками при их генотипов изменчивости варьируют по годам (табл. 2).
Таблица 2
Коэффициенты корреляции между количественными признаками у гибридов озимой пшеницы (2008 — 2010 гг)
* Зависимость достоверная на 5% уровне
Незначительная положительная зависимость установлена ??между длиной верхнего междоузлия и элементами продуктивности колоса.
Более выраженный связь с признаками потенциальной продуктивности — длиной колоса и массой 1000 зерен. Эта зависимость предусматривает возможность проведения косвенного отбора на повышенную потенциальную продуктивность колоса по длине верхнего междоузлия. Также установлены положительные корреляции высоты растений с массой 1000 зерен, которые в большинстве случаев достоверны, что является негативным фактором для селекции.
Установлены положительные корреляции на достоверном уровне между элементами продуктивности колоса и признаками: продуктивная кустистость, масса зерна с растения, количество зерен с растения. Поэтому при подборе форм с высокой производительностью колоса следует обращать особое внимание на вышеприведенные признаки, которые сами по себе являются составляющими высокой потенциальной урожайности. Высокие достоверные коэффициенты корреляции установлены между признаками: количество колосков в колосе, количество зерен в колосе, масса зерна с растения, количество зерен с растения, масса 1000 зерен (табл. 2). Установлены также корреляции на достоверном уровне между длиной колоса и количеством колосков в колосе, количеством зерен в колосе, массой зерна с колоса, массой зерна с растения. Эти взаимосвязи имеют большую практическую селекционную ценность, но при отборе по признаку длина колоса надо учитывать показатель плотности колоса и составляющие его продуктивності.Кореляційні взаимосвязи в гибридах прослеживались в зависимости от подбора родительских пар.
Так, достоверные корреляции между элементами урожайности и длиной верхнего междоузлия наблюдались у гибридов Лютесценс 266 / Харус с длиной колоса г = 0,62; Харус / Лютесценс 266 с массой 1000 зерен г = 0,40; еритроспермум 917 / Багира с массой зерна с растения г = 0,38; Багира / еритроспермум 917 с массой зерна с растения г = 0,49; Благодарность / Харьковская 96 с длиной колоса г = 0,36; Богдана / Волжская 23 из массой зерна с колоса г = 0,47, массой зерна с растения г = 0,38, массой 1000 зерен г = 0,50; Харьковская 105 / Багира с длиной колоса г = 0,41, количеством зерен в колосе г = 0,44, массой зерна с колоса г = 0,49 , массой зерна с растения г = 0,42, массой 1000 зерен г = 0,53; Мироновская 808 / Харус с массой зерна с колоса г = 0,38, массой зерна с растения г = 0,41, массой 1000 зерен г = 0,41; Харус / Мироновская 808 с массой 1000 зерен г = 0,48.
В целом же не установлено высоких коэффициентов корреляции между элементами производительности и морфологическими признаками растений изучали.
При изучении всех возможных связей между десятью признаками у гибридов озимой пшеницы средним и высокой степенью взаимосвязи характеризовались признаки продуктивности колоса с хозяйственно ценными признаками элементов урожайности (табл. 2). Для поиска наиболее эффективных методов оценки селекционного материала озимой пшеницы нами была изучена изменчивость корреляций признаков, функционально или косвенно связанных с производительностью в различных селекционных линий, отобранных из гибридных комбинаций от скрещивания сортов разного адаптивного и продуктивного потенциалов после однократного индивидуального подбора в Б2. Всего было проанализировано 18 комбинаций скрещиваний по следующим количественным признакам: 1 — высота растения 2 — продуктивная кустистость 3 — длина колоса 4 — количество колосков в колосе;
5 — количество зерен в колосе, 6 — вес зерна с колоса, 7 — вес зерна с растения, 8 — масса 1000 зерен, 9 — длина верхнего междоузлия, 10 — количество зерен с растения. Таким образом установлено, что между элементами продуктивности колоса, составными элементами урожайности, а также морфологическим признакам стебля зависимость обусловливается типом изменчивости, а также генотипических особенностей изученного материала. Положительная зависимость, обусловленная гено-типичной изменчивостью, установленная между структурными признаками продуктивности колоса и хозяйственно ценными признаками — составными элементами урожайности, морфологическим признакам длины стебля.
Установлены высокие положительные и достоверные коэффициенты корреляции между длиной колоса и количеством колосков в колосе, количеством зерен и массой зерна с колоса, продуктивной кустистостью и количеством зерен с растения и массой зерна с растения, массой зерна колоса и массой зерна с растения. Следовательно, коэффициенты наибольших достигали между элементами производительности колоса и составными элементами урожайности. На плотность и направленность связи элементов производительности с показателем длины верхнего междоузлия значительное влияние имеет комбинация скрещивания. Одним из важнейших вопросов селекции озимой пшеницы в жестких условиях выращивания северо-восточной Лесостепи Украины является выделение из гибридных популяций форм с высотой растений 90-100 см, с развитыми элементами производительности, высоким адаптивным потенциалом, сохраняют высокое проявление признаков продуктивности в ценозе, приближенном за плотностью до производственного посева.
В естественных условиях прямой отбор невисокорослих форм имеет определенные трудности, поскольку они характеризуются низкой конкурентоспособностью и в сплошном посеве гетерогенных по высоте растений гибридных популяций формируют низкую производительность колоса [7].
Таким образом, на протяжении исследований 2008-2010 гг гибридов озимой пшеницы в условиях восточной Лесостепи Украины были установлены высокие положительные и достоверные коэффициенты корреляции между длиной колоса и количеством колосков в колосе г = 0,51, количеством зерен и массой зерна с колоса г = 0 , 82, продуктивной кустистостью и количеством зерен с растения г = 0,91, массой зерна с растения г = 0,80, массой зерна колоса и массой зерна с растения г = 0,63. Определено, что коэффициенты корреляции наибольших достигали между элементами продуктивности колоса и составными элементами урожайности. На плотность и направленность связи элементов производительности с показателем длины верхнего междоузлия значительное влияние имеет комбинация скрещивания.
В процессе пересева гибридных комбинаций часть высокорослых и сере-дньорослих растений увеличивалась, а короткостеблових уменьшалась. Увеличение числа более высокорослых форм свидетельствует об их более высокую конкурентную способность и адаптивность, поэтому при отборе на это надо обращать внимание, чтобы не потерять ценные низкорослые формы.
Отобранные ценные гибриды в комбинациях скрещивания между высокорослыми экстенсивными, високоадаптивнимы сортами с низкорослыми интенсивными. Они сочетают высокую потенциальную урожайность, оптимальную среднюю длину соломинки и могут служить ценным исходным материалом для селекции на адаптивность.