Определены холодостойкость самозапыленных линий кукурузы и отобраны лучшие для создания гибридов по схеме неполных диалельних скрещиваний. Проведен анализ холодоустойчивости полученных гибридов лабораторным методом и определено направление их дальнейшего изучения.

Самозапыленных линий, холодостойкость, холодное проращивания, генетическая плазма, високогетерозисни гибриды

Продуктивность кукурузы в условиях правобережной Лесостепи во многом определяется адаптивностью гибридов к неблагоприятным условиям среды, в частности к действию холода на начальных этапах роста и развития. Семена и лестницы рано высеянных гибридов могут подвергаться воздействию весенних заморозков. Низкие положительные температуры проявляют глубокую и разностороннее действие на растения. Чаще это влияние выражается в удлинении вегетационного периода, снижении конечной продуктивности на 10-15%, изменении химического состава и качества полученной продукции [1]. Поэтому, для уменьшения негативного воздействия холода на растения кукурузы, необходимо создавать гибриды с повышенной адаптация-тивность. Для создания таких гибридов необходимо привлекать исходный материал, в частности самозапыленных линий, которые бы не только обладали высокой холодостойкостью, но и передавали этот признак при скрещиваниях. Для этого необходимо проводить определение холодоустойчивости сначала родительских форм, а затем и гибридов, созданных с их участием.

Хотя присущ каждому виду, сорта или даже отдельной растении уровень стрессоустойчивости является генетически контролируемой и наследственной признаку, этот признак является потенциальной. В оптимальных условиях она скрыта и проявляется (реализуется) только тогда, когда растения попадают под влияние экстремального фактора. Для диагностики устойчивости одной из

© С.А.Красновський, В.Л.Жемойда, 2011.

ISSN 0582-5075. Селекция и семеноводство. 2011. Выпуск 100.

необходимых условий является создание определенного воздействия на растения, которые изучаются тем стрессом, устойчивость к которому определяется.

Казалось бы, что наиболее полное и точное представление об устойчивости растений может дать их оценка в полевых опытах при подсчете депрессии урожая под влиянием стресса в естественных условиях. Однако в естественных условиях стрессовую нагрузку меняется из года в год, что затягивает оценку надолго. Порой бывает трудно или даже невозможно создавать два фоны выращивания (оптимальный и экстремальный), что необходимо для диагностики устойчивости. Поэтому для массовой диагностики устойчивости растений широко используют лабораторные методы оценки, основанные на учете действия механизмов адаптации растений к стрессу [2]. В настоящее время существует много лабораторных методов для определения холодостойкости кукурузы. Все они основаны на действия низких положительных температур сначала на семена, а затем и на проростки. В своей работе мы использовали метод холодного проращивания, предложенный Кияшко Н.И. [3].

Целью нашей работы было определение холодоустойчивости самозапыленных линий кукурузы в лабораторных условиях. На основе этих исследований отобрать лучшие и с их участием создать гибриды и провести их изучение и анализ.

Определение холодоустойчивости самозапыленных линий проводили путем проращивания семян кукурузы между фильтровальной бумагой при положительных температурах +10 ° С в течение 20-ти суток. После чего определяли сходство, и через трое суток пребывания в оптимальных условиях (+25 ° С) проводили окончательную оценку проростков и всхожесть семян. Параллельно проводилось контрольное проращивания семян при температуре +25 ° С. Холодостойкость оценивали по количеству полученных проростков при холодном проращивании в процентах к контролю.

Исследования проводились в течение 2009-2011 годов в лаборатории кафедры селекции, семеноводства и кормопроизводства и в ОП «Агрономическая опытная станция» НУБиП Украины, которая находится в Васильковском районе Киевской области. Методика полевых исследований общепринятая. В лабораторных условиях в 2010 году определен холодостойкость 91 самозапыленных линий кукурузы различного происхождения. В результате этих исследований было выделено семь холодостойких линий: HLG 1203, HLG 1238, FV 243, Q 170, CO 255, UCH 37, Ak 135. Их характеристику по холодоустойчивости приведены в табл. 1. С целью создания холодостойких и при этом высокопродуктивных гибридов, схеме неполных диалельних скрещиваний были включены три линии с известными генетическими плазмами и высокой комбинационной способностью. Это такие генетические плазмы как: Лакауне — F 2, Айодент — P 165, Ланкастер — L 155. Их характеристику также приведен табл. 1.

Таблица 1.

Результаты комплексной оценки на холодостойкость в лабораторных условиях лучших самозапыленных линий кукурузы, 2010 г.

опт — оптимальное проращивания; х — холодное проращивания.

Из таблицы 1 видно, что холодостойкие линии имеют по сравнению с нехоло-устойчивой высшее сходство при холодном проращивании 91,7-100% против 56,1-76,7%. Также они, как правило, имеют большую длину как ростка, так и корешка: 1,1-2,9 см против 0,9-1,2 см ростков и 3,7-7 см против 2,83,8 см корешков, что свидетельствует об их лучшую репаративным способность после воздействия холода. При выборе компонентов для образования гибридов мы исходили из того, что холодостойкие линии в данном случае будут выступать источником раннеспелости и холодостойкости, а не холодостойкие источником производительности. Наследование холодоустойчивости носит специфический характер и не может быть в полной мере предусмотрено на основе только диагностики самозапыленных линий на устойчивость по этому признаку. Поэтому нами было проведено диалельни скрещивания по четвертой модели Гриффинга [4], которая предусматривает только прямые скрещивания, с целью определения лучших комбинаций по этому признаку.

Полученные результаты свидетельствуют о сложности определения характера наследования холодоустойчивости. То есть, холодостойкость-это сложная комплексная признак, которая контролируется определенным количеством генов, и только при сочетании конкретных генотипов можно получить холодостойкий гибрид. Гибриды, полученные скрещиванием двух не холодостойких линий L 155 ^ 2 и P 165 ^ 2, является тому подтверждением. Линии, которые лежат в основе этих гибридов имеют сходство на уровне 56,1-76,7%, то есть они являются нехолодостийкимы, а полученные гибриды имеют сходство 93 и 96% соответственно. В противном случае соединение двух холодостойких линий дает нехолодостийки гибриды. Гибриды: Ak 135/ТО 255, Ak 135 ^ 243, Ak 135/HLG 1238, ИСИ 37/ТО 255, ИСИ 37 ^ 170, FV 243/HLG 1203 — имеют сходство от 39 до 61% при схожести их родительских компонентов 98, 3 — 100%.

Таблица 2.

Всхожесть семян простых гибридов кукурузы при проращивании методом cold test,% к контролю, 2011 г.

Метод холодного проращивания позволяет определить холодостойкость большого количества исходного материала без больших финансовых и физических затрат. Прямые испытания в поле трудоемки и не всегда достаточно информативны, но при их отсутствии трудно судить об адекватности применения тех или иных лабораторных тестов. Поэтому, для полевой оценки холодостойкости гибридов кукурузы в 2011 году было проведено сев в три срока. Первый срок сева-при температуре почвы на глубине заделки семян 6-6,5 ° С, второй — 8-8,5 ° С и третий — 10-10,5 ° С.