Сорта озимой пшеницы-воздействия низкой температуры на проростки пшеницы мягкой яровой

Сорта озимой пшеницы

Озимая пшеница, которая высевается в Украине на площади 7-9 млн. га ежегодно, обеспечивает получение высоких урожаев среди зерновых колосовых культур [1]. Проблема адаптивности сортов озимой пшеницы, их способность обеспечивать высокую и устойчивую производительность в разных условиях окружающей среды всегда была на первом плане [2]. С целью обеспечения и расширения исходного материала для создания озимых сортов используют коллекционные образцы пшеницы яровой. Это позволяет получать такие ценные признаки из современных сортов пшеницы яровой, как короткостебловисть, высокие хлебопекарные качества, устойчивость к болезням, эффективную фотосинтезирующих способность [3].

В. Базалий и др.. [2] провели сравнительную оценку сортов пшеницы с разным типом развития и конкретизировали некоторые критерии адаптивности системы селекционного процесса. Они обнаружили, что гибридизация типично озимой пшеницы с двуручки при реципрокному скрещивании позволяет не только создавать новые биотипы пшеницы с разным типом развития, но и регулировать процессы их создания. При прямом скрещивании (озимая пшеница ^ двуручки) формируются двуручки, яровые и озимые биотипы, а при обратном скрещивании среди гибридных форм пшеницы формируются лишь двуручки, яровые формы и практически полностью отсутствуют типично озимые биотипы.

А. Стельмах и др.. [4] исследовали возможность получения линий озимой пшеницы от скрещивания только яровых сортов. Часть таких линий, полученных от схрещу-

© Л. Н. Голик, 2011.

ISSN 0582-5075. Селекция и семеноводство. 2011. Выпуск 99.

ния ярахяра, характеризуется достаточно высоким уровнем морозостойкости.

За действия низких температур (термический мутагенез) на пшеницу мягкую оврага, можно подбирать озимые термомутанты и на этой основе создавать сорта озимой пшеницы [5].

Целью исследований было определение изменчивости и адаптивности термо-танто М2-М5 пшеницы мягкой озимой, отобранных из коллекционных образцов пшеницы мягкой яровой, по урожайности зерна в зависимости от погодных условий 2004-2009 гг

Материал и методика. Изучение и оценку 159 коллекционных образцов пшеницы яровой (из них европейские — 78 шт., Американские — 51 шт., Афро-азиатские 30 шт.) Проводили по методике ВИР. Отбор озимых форм из пшеницы яровой проводили по методике [6,7] усовершенствованной нами [8]. В алюминиевые бюксы, которые со стороны имели отверстия диаметром 0,5-0,7 см клали деревянные палочки, поверх них фильтровальную бумагу, на который высыпали 100 семян сортообразцов пшеницы яровой, смачивали водой и проращивали к накльовування зерна. После этого бюксы с семенами ставили в холодильную камеру для охлаждения (80 суток) при температуре 0 … минус 2 ° С. Яровизоване семян (М0 высаживали рано весной для исследования (первый этап изучения действия термического мутагена — низких температур).

Семена, полученные с весеннего посева после охлаждения, делили на части: I — для осеннего сева 10-13 сентября, II — 22-25 сентября и III — 10-15 октября. Семена М2 высевали селекционной сеялкой СКС-6-10 из расчета 250 зерен на 1 м2 3-х строчными участками (3 строки х 1,2 м длина х0, 275 м ширина междурядий). Участки размещались по типу селекционного питомника. Зимостойкость селекционного материала определяли подсчетом количества растений осенью и весной по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [9]. Стандартом служили сорта озимой пшеницы Льдинка и Подолянка.

Результаты и обсуждение. Состояние растений М2 перед прекращением осенней вегетации и вхождением в зиму на участках одного и того же коллекционного образца, за неодновременного срока сева осенью был разным. На участках первого срока сева посевы были сжиженными, но растения выглядели крупными, хорошо раскустившихся — имели 4-5 стеблей и переросшими. Растения второго срока сева были в хорошем состоянии, раскустившихся (3-4 стебля). За последнего срока сева растения были в фазе 2-3 листочков, а иногда в фазе шильца. Все это приводило различную степень перезимовки растений. Независимо от сорта, образцы первого срока сева имели меньшую долю растений, которые перезимовали, по сравнению с участками растений второго и позднего сроков сева (табл. 1). Так, средний процент растений первого срока сева, которые перезимовали, колебался в пределах 36,1-56,3%, второго — 65,8-68,4% и позднего — 68,1-72,8%. На зимовку растений М2 существенно влияли условия перезимовки (в суровые зимы гибель растений была значительно больше), а также условия осени (в годы с большим количеством ясных солнечных дней у растений лучше проходило закалки, повышалась устойчивость к неблагоприятным температур). Зимовка лучших озимых форм, полученных из яровых коллекционных образцов составляла в 2004-2006 гг (М2) — 51,1-88,3%, 2005-2007 гг (М3) — 54,3-88,3%, 2006 — 2008 (М4) — 50,5-89,7%, 2007-2009 гг (М5) — 68,3-89,0% (табл. 2).

Таблица 1

Влияние сроков сева на зимовку растений М2 (2004-2006 гг) пшеницы яровой, полученных из проросшего яровизованого семян в зимо-весенний периоды и высаженных весной в поле

* Курсивом — в т.ч. образцов с перезимовки ниже 10%, цифра перед скобками показывает количество образцов; в скобках — процент образцов к общему количеству.

Уровень перезимовки у образцов различного эколого-географического происхождения был разным. Так, в термомутантив, отобранных из коллекционных образцов американского происхождения, оценка перезимовки М2 колебалась от 44 до 100%, М3 — 56-100%, М4 — 44-100%, М5 — 67-100%, европейского: М2 — 22-100 %, М3 — 11-100%, М4 — 11-100%, М5 — 22-100%, афро-азиатского: большинство (50% образцов) перезимовала от 0 до 30%. Среди образцов, за шесть лет (2004-2009) отличались лучшей перезимовки растений, заслуживают внимания европейские: Омская 32, Славянка Сибири (Россия), Walter (Швеция) американские: CM95950, CM100685, MRL / BUC / / VEE # 7, Bagula (Мексика) афро-азиатские: AUT-IRR-95-54 (Сирия).

При сложных погодных условиях весенней засухи 2009 г. и зимы 2009/10 г. (воздействия ледовой корки и снежной плесени) с 1973 семей четвертого-восьмого поколения НЕ перезимовало 166 семей. Большинство семей имели пестрота в росте и развитии, частичную изреженность. Однако две семьи четвертого поколения ALD/CEP75630 / / CEP75234 PT7219 (3) BUC … (15th ASWSN), Walton (Канада) перезимовали с баллом перезимовки — 8. На балл ниже перезимовала семья BURI / 5/GOV/AZ (15th ASWEN), которая выделилась по скороспелости (колошения на 4 дня раньше стандарта Подолянка), устойчивостью против поражения мучнистой росой (балл 7), высокой массой 1000 зерен (54 , 8 г) и урожайностью (прибавка к стандарту 86,0%). По этим показателям следует отметить семьи шестого поколения: KAUZ / DWARE (Мексика), Leguan (Чехия).

Результаты наблюдений за прохождением фенофаз показали, что в большинстве образцов растения приобрели озимисть. Количество образцов, которые приобрели ози-мость, зависела от генотипа сорта, осенне-зимних условий года и эколого-географического происхождения. Так, в 2006 г. при ясной солнечной погоде осенью и достаточно суровой зиме 2006/07 г., было больше образцов с озимой формой развития по сравнению с более мрачной осенью и умеренной зимой 2005/06 г.

В то же время не все образцы приобретали озимисть. Так, за посева семян М3 весной 2005 г. умексиканських образцов SERI M82, PRL / 2 * Pastor, Attila / 2 * Pastor, CM95950, Bagula все растения имели озимый тип развития — находились в фазе травки до конца вегетации, SNA8/GEN, CM100685 , PRL / VEE # 6, MRL / BUC / / VEE # 7 замечено частично озимые формы растений — виколосилося от одной до 3-10 растений (с 30-35 возможных). У сортов СМ 87658, Irena все растения виколосились. Отсутствие колошения за весеннего сева семян в большинстве образцов подтверждает то, что с яровых сортов пшеницы после предварительной яровизации и весеннего высадки проростков Mj, в М2-5 выделяются готовы озимые формы под воздействием пониженных осенью и низких температур зимой.

Озимые формы растений возникали под воздействием мутагенного фактора — низких температур. В 2004-2009 гг (М2-5 весной), после возобновления вегетации некоторое время растения болели и только через 5-7 дней отмечалось их развитие.

Начиная с момента колошения, в термомутантив М2 и особенно М3, начинали проявляться результаты формообразующих процесса, в результате которого наблюдалось разнообразия растений по ряду морфологических признаков и биологических свойств. С морфологических признаков мы отмечали разнообразие: по высоте стебля — от 60 см до 125 см и более, за устойчивостью к полеганию; по форме и цвету колоса — от пирамидальных до веретенообразных, от неплотного до очень плотного, от короткого до очень длинного, от остистых к безостый; по срокам колошения — от раннеспелых до позднеспелых; по форме, консистенции и цвету зерновки.

Из биологических свойств: за зимостойкостью — от слабой до высокой; за поражением болезнями — от слабого до сильного; по содержанию белка и клейковины — от низкого до высокого; по производительности колоса (фертильные, напивстерильни, стерильные), мало-, средне-и многокомпонентные . Более стерильных и напивстерильних форм встречалось у растений с спельтоиднимы колосьями.

В среднем за годы исследований наименьшей высотой растений в пределах 76-82 см характеризовались термомутанты афро-азиатского и американского происхождения. Погодные условия весеннего и летнего периодов целом обеспечивали хороший рост и развитие растений отобранных озимых форм. Устойчивость тер-момутантив к полеганию наиболее полно удалось определить в 2005-2006 гг, 2008-2009 гг, когда во время налива зерна наблюдались сильные порывы ветра с осадками. Значительная часть исследуемых образцов в большей или меньшей степени легла, что вызвало некоторое снижение урожайности. Был выделен озимый исходный материал, устойчивый к полеганию (7-9 баллов), отобранный из ярых образцов: Элегия Мироновская, Харьковская 26 (Украина), Timmo, WW25350, Sonett, Falvi (Швеция) Attis, Nandi, Devon (Германия); Leguan (Чехия); Besso (Швейцария) ND586, ND606 (США) CM95950, CM100685, MRL / BUC / / VEE # 7, Bagula, VEE # 7 / / Kasion / Genaro81 (Мексика) AUT-IRR-95- 54, WKL-2000-159 (Сирия).

Анализ озимых термомутантив, полученных из яровых коллекционных образцов, показал, что средний размах высоты растений составлял в 2004-2006 гг — 77,5104,2 см (М2), 2005-2007 гг — 71,4-93,4 см ( М3), 2006-2008 гг — 72,9-99,0 см (М4), 2007-2009 гг — 82,2-106,3 см (М5).

Отобранные образцы М2-М5 у незначительной части растений имели повышения прочности стебля, увеличение варьирования некоторых признаков и свойств: высоты стебля, поражение болезнями, количества зерна в и колосе, массу 1000 зерен, что влияло на урожайность озимых форм (табл. 3).

Среди озимых термомутантив отобранных из пшеницы яровой в М2-М5 следует отметить наиболее продуктивные образцы: MRL / BUC / / VEE # 7 (Х — 362,5 г/м2), СМ95950 (Х — 351,5 г/м2), Bagula ( Х — 326,5 г/м2) — Мексика; Омская 32 (Х — 316,5 г/м2) — Россия; Айк (Х — 302,8 г/м2) — Германия. Однако она была ниже по сравнению с стандартом Льдинка (Х — 448,8 г/м2). Поэтому, анализ озимых форм полученных из яровых образцов показал, что средний размах урожайности растений составил в 20042006 гг — 141,0-370,6 г/м2 (М2), 2005-2007 гг — 124,8-345,4 г / м2 (М3), 2006-2008 гг — 113,0-373,8 г/м2 (М4), 2007-2009 гг — 227,2-442,9 (М5).

У1991-1993 гг с коллекционного питомника был выделен образец пшеницы мягкой яровой сорта Flambord (Франция). Средняя урожайность этого сорта составила 569 г/м2. Образец имел среднюю стойкость против поражения болезнями, высота растений 97 см и высокая устойчивость к полеганию 9 баллов. Семена пшеницы яровой сорта Flambord (Франция) в 1992 г. яровизувалы течение 82 дня, после чего (Ми) было высажено весной в грунт, а осенью (М2) в оптимальные сроки сева озимой пшеницы. После перезимовки в 1993 г. осталось 64,17% живых растений. В суровый по условиям перезимовки 1997 год, когда температура на узле кущения снижалась до -16 ° С, в селекционном питомнике отобрали семью за номером Лютесценс 31012, которая отличалась высоким уровнем зимостойкости (9 баллов) и производительностью — 430 г/м2.

Высокая зимостойкость сорта Волошкова подтвердилась в суровую зиму 2002/2003 г., когда в Украине погибло почти 70% посевов озимой пшеницы [10]. Большая часть (12 линий) созданных подбором озимых форм из пшеницы яровой имела высокий уровень зимостойкости и, соответственно, высокую урожайность (табл. 4).

Прирост урожайности линии Лютесценс 31012 до стандартного сорта Льдинка составил 2,58 т / га. На основании высокой зимостойкости и урожайности за ряд лет (2002 г. — 7,07 т / га; 2004 г. — 7,26) линия Лютесценс 31012 под названием сорт Волошкова в 2004 г. была передана в Государственный сортоиспытание. По результатам испытания сорт Волошкова внесены в Реестр сортов растений пригодных для распространения в Украине на 2008 г. [11, 12].

Выводы. Исследования показали, что предварительная яровизация проростков коллекционных образцов пшеницы яровой весенне-летнее выращивания М1 после яровизации и посев семян М2 осенью в начале оптимальных сроков под влиянием условий осени и зимы приводят к возникновению естественных мутаций и отбора озимых термомутантив пшеницы из яровых образцов.

Зимовка лучших озимых форм отобранных из пшеницы яровой

Урожайность лучших озимых форм отобранных из пшеницы яровой

Таблица 4

Зимостойкость и урожайность в суровую зиму 2002/2003 г. Сортов пшеницы озимой мягкой, созданных с помощью термического мутагенеза

* Сорта, созданные с помощью гибридизации

В М2-М5 получили ценные по хозяйственным признакам озимые формы из пшеницы яровой Омская 32, Славянка Сибири (Россия), Walter (Швеция), Leguan (Чехия), CM95950, CM100685, MRL / BUC / / VEE # 7, Bagula, KAUZ / DWARE (Мексика), ALD/CEP75630 / / CEP75234 PT7219 (3) BUC, BURI / 5/GOV/AZ (15th ASWSN), Walton (Канада) AUT-IRR-95-54 (Сирия) и других, за действия на нее низких температур.

После суровых зим 1996/1997 г. и 2002/2003 г. с пшеницы мягкой яровой сорта Flambord (Франция) многократным индивидуальным отбором создан зимостойкий сорт пшеницы мягкой озимой Волошкова.