Ячмень яровой
Ячмень яровой, исходная форма, разновидность, сорт, признак, показатель, вариабильнисть, корреляция
Проблема исходного материала всегда была одной из центральных в селекции сельскохозяйственных культур, в частности ячменя.
В Государственном реестре сортов растений, пригодных для распространения в Украине [1], есть сорта ячменя лишь шести разновидностей (nutansSchubl., medwumKoem., SubmedlcumOrl., PaШdumSer, rikotemeRegel, deflciens (Steud.) ^ егп.) С более 200наявних [2] . Другие разновидности ячменя используются в селекции недостаточно.
Успех в селекции значительной мере зависит от подбора исходного материала. Поэтому исследования различных форм является важной задачей в селекции [3, 4, 5].
Целью данных исследований является установление морфо-биологических особенностей признаков редких ризновидностних форм, недостаточно исследованы в селекции ячменя ярового.
Материал и методика. Проаналізованоекспериментальні данные опытов по структурным анализом растений, выращенных в засушливом 2007 г., благоприятном для роста и развития ячменя 2008 г. и очень засушливом 2009
В качестве исходного материала для исследований использованы 20 форм, которые от-
© М. Г. Козаченко, П. М. Солонечний, Н. И. Васько, 2011. ISSN 0582-5075. Селекция и семеноводство. 2011. Выпуск 100.
носятся к 10-ти разновидностей ячменя ярового — по 10 в 2-х опытах с различным набором образцов одних и тех же или близких по морфологии разновидностей в каждом из них (далее в списке соответственно первая форма каждой разновидности относится к опыту 1 и вторая — к опыта 2): subin-ermeKoern и inerme (безостые двухрядные Гранал и Sicarpi 7 соответственно), рекомендована как capillacea (короткоости двухрядные мутанты 83-47-6 из сорта Харьковский 84 и 92-18-3 из сорта Стройный), horsfordianum (фуркатни багаторя — дни образцы Champion и Capuche Fertile), nudideficiens (голозерный двухрядный вроде IR 6898 без стерильных боковых колосков) и coeleste (голозерный многорядный вроде IR 6576), nutans (двухрядные сорта с зазубренными остями Галактик, Philadelphia, Scarlett и Источник, Гетьман, Tokada) , rikotense (многорядный сорт Вакула с незазубленимы остями) и pallidum (много-рядный сорт Зачет с зазубренными остями), medicum (двухрядный сорт Феникс из незазубленимы остями) и submedicum (двухрядный сорт Этикет с слабкозазубленимы остями в верхней части колоса).
Посев по кассетной сеялкой СКС-6А по 2 — 3 строки каждого образца, по 40 зерен в строке длиной 1 м, междурядья 0,15 м.
Исследованы особенности форм по результатам структурного анализа элементов производительности 50 растений по признакам высота, продуктивная кустистость, масса 1000 зерен и масса зерен растения, длина, плотность, количество зерен и масса зерна колоса, отношение массы зерна к массе соломы.
Достоверность различия показателей признаков со средним опытов определяли согласно дисперсионного и вариационного анализа по Б. А. Доспеховым [6].
Результаты и их обсуждение. В результате проведенных в 2008-2009 гг исследований по материалу урожая 2007-2009 гг установлены особенности ризновидностних форм ячменя ярового, использованных в скрещиваниях, по производительности, ее структурными элементами и другими признаками и по продолжительности вегетационного периода (более позднеспелыми были Champion, Philadelphia, Scarlett).
В опыте № 1 по изучению форм Гранал, 83-47-6, Champion, IR 6898, 8-узлах, Вакула, Феникс, Галактик, Philadelphia, Scarlett выделено образцы с превышением показателей количественных признаков над средним значением как в 2007 г., так и в 2008 г. и 2009 г. (табл. 1):
по высоте растений Гранал, Champion, Феникс (меньшая высота, что немаловажно, была в Вакулы и Scarlett)
за продуктивной кустистостью Феникс, Галактик;
по длине колоса Гранал, Феникс, Champion, Галактик;
по количеству зерен с колоса многорядные Вакула, Champion (лучшими среди двухрядных были Гранал, Феникс, Scarlett)
по массе зерна с колоса многорядные Вакула и Champion (среди двухрядных лучшими были Гранал, Феникс, Галактик)
Таблица 1.
Характеристика форм различных разновидностей ячменя ярового по количественным признакам в опыте № 1
Примечание. * — Достоверность разницы со средним на 5% уровне значимости
5 января
по массе 1000 зерен Феникс, Галактик, Гранал, Philadelphia;
по производительности (массой зерна) растения Галактик, Вакула, Феникс;
по отношению массы зерна к массе соломы Вакула, Феникс, Scarlett (и в 2008 г. — Галактик, Philadelphia).
Вариабильнисть количественных признаков в опыте № 1 самой была за продуктивной кустистостью (в 2007 г. V = 29,6%, в 2008 г. V = 27,6%, в 2009 г. V = 19,5%), массой зерна с растения (V = 20,4%, V = 27,0% и 25,4% соответственно), массой зерна с колоса (V = 25,6%, V = 21,8% и 30,4%), отношением массы зерна к массе соломы (V = 31%, V = 29,1% и 32,4% соответственно), что указывает на особенности признаков. Вариабельность по массе 1000 зерен высокой была лишь в 2007 г. (V = 41,5%), а по количеству зерен с колоса-лишь в 2008 и 2009 гг (V = 37,6% и 38,4%). Наименьшей вариабельность в 2007-2009 гг была по плотности колоса (V = 7,4%, V = 5,4% и 7,2% соответственно) и высотой растений (V = 15,6%, V = 10,9% и 9,2%), по которым отбор будет более эффективным.
Среди 10 образцов в опыте № 2 (Sicarpi 7, 92-18-3, Capuche Fertile, IR 6576, Tokada, 8-узлах, Зачет, Источник, Этикет, Гетьман) выделены лучшие по показателям количественных признаков в 2007-2009 гг ( табл. 2):
по высоте растений Sicarpi 7, 92-18-3, Источник, Этикет (низкорослыми, что важно, были IR 6576, Зачет, Tokada)
за продуктивной кустистостью Источник, Tokada, Этикет, Гетьман;
по плотности колоса Sicarpi 7;
по длине колоса Sicarpi 7, 92-18-3, Источник, Tokada, Этикет, Гетьман;
по количеству зерен колоса многорядные Capuche Fertile, IR 6576 и Зачет;
по массе зерна колоса Зачет, Источник, Tokada, Этикет;
по массе 1000 зерен Источник, Tokada, Этикет, Гетьман, Capuche Fertile;
по производительности (массой зерна) растения Источник, Tokada, Этикет, Гетьман;
по отношению массы зерна и соломы Этикет, Tokada, Гетьман.
Вариабильнисть показателей признаков в опыте № 2 за 3 года (20072009 гг) в высшей, как и в опыте № 1, была по массе зерна с колоса (V = 21,3%, 22,2% и 27,1% соответственно) и массой зерна с растения (V = 36,9%, 18,2% и 32,2% соответственно), а также продуктивной кустистостью (V = 27,3%, 16,1% и 23,3%), а в 2008 г. и 2009 г. — по количеству зерен с колоса (V = 23,9% и 37,4%) и длиной колоса (V = 21,6% и 26,2%), зависит от особенностей признаков. Наименьшей вариабильнисть в 20072009 гг оказалась по показателям плотность колоса (V = 6,0%, 5,5% и 7,4% соответственно), масса 1000 зерен (V = 12,6%, 12,4% и 15,6 % соответственно) и высота растений (V = 11,6%, 12,1% и 12,6% соответственно).
Таблица 2.
Характеристика форм различных разновидностей ячменя ярового по количественным признакам в опыте № 2
Примечание. * — Достоверность разницы со средним на 5% уровне значимости
Таким образом, и в опыте № 1, и в опыте № 2, выделено образцы ячменя ярового, имеющих разный уровень показателей количественных признаков, определяющих продуктивность растений. Поэтому в популяциях гибридов от их скрещивания будет рекомбинация признаков по уровню производительности и ее элементов. Исходя из этого, можно предусмотреть создание форм с разными ризновидностнимы признаками, которые должны сочетание высоких показателей ценных количественных признаков.
Важной характеристикой исследуемых форм ячменя является взаимосвязь-зок между признаками, в первую очередь производительности с ее структурными элементами.
Производительность (масса зерна) растения в 2007 г. в опыте № 1 (рис. 1) положительно (достоверно) коррелировала с ее высотой (г = 0,68), продуктивной кустистостью (г = 0,73), длиной колоса (г = 0,70), массой 1000 зерен (г = 0,67) и массой зерна колоса (г = 0,77), отрицательно (достоверно) — с плотностью колоса (г = -0,51).
Рис. 1. Зависимость производительности от количественных признаков в опыте № 1, 2007-2009 гг
В опыте № 2 (рис. 2), в основном, наблюдались подобные закономерности: производительность (масса зерна) растения положительно коррелировала с производительным кустистостью (г = 0,77), длиной основного колоса (г = 0,49), массой зерна основного колоса (г = 0,56), массой 1000 зерен (г = 0,82).
2008 год должен свои особенности относительно корреляции элементов производительности исследованных форм.
Рис. 2. Зависимость производительности от количественных признаков в опыте № 2, 2007-2009 гг
Так в опыте № 1 (см. рис. 1) производительность растения имела положительную корреляцию с производительным кустистостью (г = 0,76), массой зерна с колоса (г = 0,53), массой 1000 зерен (г = 0,53) и отношением массы зерна к массе соломы (г = 0,83).
В опыте № 2 в 2008 г. (см. рис. 2) производительность положительно коррелировала с производительным кустистостью (г = 0,73), массой 1000 зерен (г = 0,71) и отношением массы зерна к массе соломы (г = 0 , 74).
В 2009 г. в опыте № 1 (см. рис. 1) производительность положительно коррелировала с массой зерна колоса (г = 0,71), массой 1000 зерен (г = 0,67) и отношением массы зерна к массе соломы (г = 0,71).
В опыте № 2 (см. рис. 2) в 2009 г. производительность положительно коррелировала с производительным кустистостью (г = 0,61), массой зерна колоса (г = 0,79), массой 1000 зерен (г = 0,77) и отношением массы зерна к массе соломы (г = 0,51).
Таким образом, наиболее стабильное влияние на продуктивность растений в 2007-2009 гг, как в опыте № 1, так и в опыте № 2, имели признаки продуктивная кустистость, масса зерна основного колоса, масса 1000 зерен, и отношение массы зерна к массе соломы .
Выводы. Установлено морфо-биологические особенности 20 исследованных форм различных разновидностей ячменя ярового: 8 редких (inerme, capillaceae, horsfordianum, nudideficiens, coeleste, rikotense, pallidum, submedicum) и 2 широко распространенных (nutans, medicum) в селекции.
Установлено неодинаковый уровень показатели 9 количественных признаков у исследованных форм, что важно в рекомбинационных селекции.
Выделены формы с высокими показателями количественных признаков.
По большинству признаков с высокими показателями количественных признаков выделены сорта: Феникс (8 признаков — высота растения, продуктивная кустистость, длина колоса, количество зерен основного колоса, масса зерна основного колоса, масса 1000 зерен, производительностью растения и отношением массы зерна к массе соломы); Tokada (7 признаков — высота растения, продуктивная кустистость, длина колоса, масса зерна основного колоса, масса 1000 зерен, продуктивность растения и отношением массы зерна к массе соломы), Этикет (7 признаков — высота растения, продуктивная кустистость, длина колоса, масса зерна основного колоса, масса 1000 зерен, продуктивность растения и отношением массы зерна к массе соломы) Источник (6 признаков — высота растения, продуктивная кустистость, длина колоса, масса зерна основного колоса, масса 1000 зерен, продуктивность растения) Галактик (5 признаков — продуктивная кустистость, длина колоса, масса зерна основного колоса, масса 1000 зерен, продуктивность растения) Гетман (5 признаков — продуктивная кустистость, длина колоса, масса зерна основного колоса, масса 1000 зерен, продуктивность растения) Вакула (5 признаков — высота растения , количество зерен основного колоса, масса зерна основного колоса, продуктивность растения и отношением массы зерна к массе соломы).
Определены особенности вариабельности признаков исследованных форм. Высокой в ??2007-2009 гг вариабильнисть была в признаков продуктивная кустистость (V = 19,5% -29,6% в опыте № 1 и 16,1% -27,3% в опыте № 2), масса зерна растения (20 , 4% -27,0% и 18,2% -36,9% соответственно), масса зерна колоса (21,8% — 30,4% и 23,9% -37,4%), а также количество зерен колоса (37,6% — 38,4% и 23,9% -37,4%). Наименьшей вариабильнисть была в признаков плотность колоса (5,4% -7,4% и 5,5% -7,4%) и высота растений (9,2% -15,6% и 11,6% — 12, 6 % соответственно), по которым отбор будет более эффективным.
Показаны особенности корреляции между количественными признаками исследованных форм, которые зависели от лет выращивания.
Производительность растения (наиболее важный признак) в обоих опытах в 2007-2009 гг положительно и достоверно коррелировала с массой зерна колоса (r = 0,77, r = 0,53 и r = 0,71 соответственно по годам), массой 1000 зерен (r = 0,67, r = 0,53 и 0,67 соответственно), достоверно за 2 года с производительным кустистостью (r = 0,73 в 2007 г. и r = 0,76 в 2008 г.), отношением массы зерна к массе соломы (r = 0,83 в 2008 г и r = 0,71 в 2009 г.), с другими признаками корреляция была неоднозначной по годам.
В дальнейших исследованиях важно определить эффективность рекомбинации признаков в комбинационной селекции