Создание нового исходного материала для селекции различных подвидов кукурузы и его оценка в агроклиматических зонах России (стр. 2 )

Таблица 2 – Доля влияния фактора "год испытаний" на урожайность популяций по циклам отбора, %, КНИИСХ, 1995, 1997 годы

Источники варьирования	Циклы отбора
0	5	9	12	14
Год испытаний	13	-	2	3	4
Популяция	78	91	76	56	76
Взаимодействие факторов	-	2	11	-	9
Остаточная	9	7	10	41	11

Не оказал существенного влияния фактор "пункт испытания" на урожай популяций нулевого и пятого цикла отбора при испытании синтетиков кукурузы в КНИИСХ и НИИСХ ЦЧП (таблица 3). Однако в последующих циклах отбора фактор "пункт испытаний" был определяющим при формировании урожайности популяций кукурузы.

Возросшая доля влияния фактора "пункт испытания" в урожае популяций более поздних циклов отбора обусловлена значительным увеличением урожайности синтетиков в НИИСХ ЦЧП к аналогичным значениям в Краснодарском НИИСХ.

Таблица 3 – Доля влияния фактора «пункт испытания» на урожайность популяций кукурузы по циклам отбора, %, КНИИСХ – НИИСХ ЦЧП, годы

Источники варьирования	Циклы отбора
0	5	9	12	14
Пункт испытаний	9	-	55	86	80
популяция	35	50	27	6	14
Взаимодействие факторов	53	49	16	7	3
Остаточная	4	1	2	1	3

В Краснодарском НИИСХ и на СКОС продолжительность периода вегетации не была лимитирована наступлением холодов для всего изучаемого материала. Поздняя уборка способствовала некоторому сглаживанию различий по влажности зерна между циклами отбора.

Учет полегания растений проводили на одну дату. Поэтому ожидали увеличение количества полегших растений в КНИИСХ и на СКОС в раннеспелом материале. Однако этого не произошло, так как в процессе отбора на раннее цветение, начиная с третьего цикла, в работу не брали початки с полегших растений, т. е. шел отбор против полегания (Таблица 4).

Таблица 4 – Уборочная влажность и полегание растений синтетиков кукурузы по циклам отбора в различных пунктах изучения % (среднее по восьми популяциям), 1995, 1997 годы

Признак	Пункт изучения	Цикл отбора
0	5	9	12	14	за цикл отбора
Уборочная влажность, %	КНИИСХ	24,4	19,3	17,8	16,3	15,5	-0,63
СКОС	24,7	19,2	17,5	16,4	15,6	-0,65
НИИСХ ЦЧП	57,5	44,7	37,6	30,5	24,0	-2,4
Полегание, %	КНИИСХ	9,6	3,3	3,9	5,3	4,3	-5,3
СКОС	8,4	3,0	3,4	4,7	4,0	-4,3
НИИСХ ЦЧП	-	-	-	0,2	0,1	-

Проведенный отбор на раннее цветение в популяциях кукурузы и изучение их в различных агроклиматических условиях делает их материалом, подходящим для анализа взаимосвязей между различными количественными признаками.

Для вычисления коэффициентов корреляции популяции нами были использованы данные по восьми синтетиками кукурузы 0, 5, 9, 12 и 14 циклов отбора в Краснодарском НИИСХ и НИИСХ ЦЧП (Рисунок 3).

 

Рисунок 3 – Корреляционная взаимосвязь продолжительности периода всходы-цветение початков с урожайностью и другими признаками растений популяций кукурузы, КНИИСХ, 1995год

В НИИСХ ЦЧП корреляция между урожайностью и скороспелостью была отрицательной (r = -0,240), так как позднеспелые популяции не реализовали свою потенциальную продуктивность.

Таким образом, после двадцати циклов рекуррентного отбора на раннее цветение в позднеспелых популяциях кукурузы создан новый ультрараннеспелый исходный материал для селекции, с продолжительностью периода «всходы-цветение» початков 35 – 40 дней. При этом мы исходим из того, что в результате отбора на раннее цветение логично предположить существование в популяциях поздних циклов отбора существование значительного числа генов эффекты, которых не связаны с продолжительностью вегетационного периода. В таком случае, синтетики последних циклов отбора, являются изоаналогами оригинальных популяций, что делает полученный на их основе исходный материал неродственным традиционно используемым.

Условие возделывание популяций кукурузы, различных циклов отбора, выявили существенную зависимость места испытаний на длину вегетационного периода и другие хозяйственно-полезные признаки.

Комбинационная способность популяций кукурузы

Для анализа оценок зависимости, комбинационной способности синтетиков кукурузы от циклов отбора и тестеров были использованы результаты двухлетних испытаний тесткроссов восьми популяций кукурузы 0, 5, 9, 12 и 14 циклов отбора, с пятью тестерами. В данном опыте мы оценили общую и специфическую комбинационную способности популяций различных циклов отбора, представляющих случайный образец.

Анализ варианс ОКС по признаку «урожайность» в топкроссах показал достоверные различия по циклам отбора. Аддитивные гены оказывали большее влияние на урожайность топкроссов, чем не аддитивные: средний квадрат общей комбинационной способности превышал в опытах средний квадрат специфической комбинационной способности.

На рисунке 4 показано, как изменялись оценки общей комбинационной способности популяций по циклам отбора в условиях 1995 года.

Рисунок 4 – Эффекты ОКС по урожайности зерна популяций кукурузы по циклам отбора, КНИИСХ, 1995 год

У тесткроссов с популяциями RSSSCPR, RDAI и RDAC 4 была отмечена хорошая общая комбинационная способность по всем циклам. Однако величина их ОКС под давлением отбора варьировала значительно.

Тесткроссы с оригинальной популяцией BS 3 выявили низкие эффекты ОКС. Однако уже в 5 цикле отбора их урожайность, по мере адаптации к условиям среды, возросла.

Для более системной оценки тесткроссов популяций кукурузы различных циклов отбора нами было проведено их ранжирования по ОКС и СКС (Таблица 5).

Таблица 5 – Распределение популяций кукурузы по группам ОКС и СКС (в среднем по пяти тестерам), 1997 год, Краснодар

ОКС	Цикл отбора
0	5	9	12	14
Высокая	RSSSCРR* RDAI*	RSSSCРR* RDAI* BS 3*	RSSSCРR* BS3* RDAC 4	RSSSCРR* RDAI* BS 3*	RSSSCРR* RDAI* BS 3*
Средняя	RDAC 4 BS 10 BS 16	RDAC 4	BS16 BS10 RDAI	RDAC 4 BS 10 BS 16	RDAC4
Низкая	IELS RDYTE BS 3	BS 16 RDYTE IELS BS 10	IELS RDYTE	IELS RDYTE	BS 16 RDYTE IELS BS 10
Интервал между группами по ОКС (ц с 1 га)	2,5	1,3	1,7	1,4	1,1

* - различие по ОКС достоверно на 0,05 уровне значимости;

____ - высокие значения варианс СКС.

Основой для разделения популяций по их ценности на три группы служила разность между высшей и низшей урожайностью топкроссов в среднем по пяти тестерам, деленная на три (, 1972). В группу с высокой ОКС по большинству циклов отбора и годам испытаний вошли синтетики RSSSCPR и RDAI. По отдельным циклам отбора и годам испытаний достоверные различия по ОКС выявлены у популяций BS 3 и RDAC 4. В топкроссах с высокими значениями варианс СКС и повышенными эффектами ОКС популяций можно ожидать больше выдающихся комбинаций (Sprague G. F. и Tatum L, A., 1942).

Высокие вариансы СКС и эффекты ОКС в ходе эксперимента выявлены у тесткроссов, различных циклов отбора с популяциями RSSSCPR, RDAI, BS 3 и RDAC 4. Наряду с этим у некоторых тесткроссов несмотря на средние и низкие эффекты ОКС выявлены высокие значения специфических взаимодействий. Однако анализ данных по ОКС и СКС позволяет сделать вывод, что СКС в более сильно подвержена влиянию внешних условий, чем ОКС.

Влияние условий выращивания на урожайность и другие признаки растений тесткроссов популяций кукурузы поздних циклов отбора

Условия Краснодарского края позволяют выращивать кукурузу с периодом вегетации до 140 дней (ФАО 700). В то же время в южных зонах трудно дать достоверную оценку раннеспелому селекционному материалу.

В связи с этим существует точка зрения, что проводить испытание гибридов кукурузы необходимо в тех же условиях внешней среды, для которых они создаются (M. A. Gutirres Gaitan, H. Gortes-Mendoza, C. O. Gardner, 1986).

По сравнению с Краснодаром продолжительность периода всходы - цветение початков тесткроссов кукурузы в НИИСХ ЦЧП увеличивалась в среднем по восьми популяциям с тестерами F 2 x См 7 на 11,1 суток, а с Кр 709 х Кр 714 на 6,9 суток (таблица 6).

Таблица 6 – Изменчивость признаков растений у тесткроссов популяций 14 цикла отбора в зависимости от пункта изучения, 1995 год

Тестер, пункт изучения	Признак растений
период всходы-цветение початков, дней	высота растений, см	высота прикрепления початка, см	количество листьев, штук	уборочная влажность, %
Кр 709 х Кр 714	КНИИСХ	41,9	226,7	76,7	14,9	16,2
НИИСХ ЦЧП	48,8	234,3	64,9	14,7	22,2
НСР0,05		3,2	4,8	3,6	1,4	1,6
F 2 х См 7	КНИИСХ	36,6	195,9	60,6	14,4	15,9
НИИСХ ЦЧП	47,7	215,6	58,3	14,2	21,3
НСР0,05		4,1	5,3	3,9	1,1	1,3

Растения кукурузы в НИИСХ ЦЧП были более высокорослыми, а уборочная влажность зерна оказалась выше на 5,4-6,0 %. Условия испытаний сказались и на продуктивности изучаемых тесткроссов (таблица 7).