Формирование генетических ресурсов и их использование в селекции ячменя (стр. 6 )

5 Генетические ресурсы ярового ячменя

5.1 Изучение разнообразия ячменя НИО Казахстана Проанализирована информация по образцам ярового ячменя, находящимся на хранении и/или используемых в селекционных программах. Образцы ячменя НИО были различного эколого-географического происхождения. По типу развития ячмень распределился следующим образом (таблица 4), 75 % образцов относились к яровому типу развития.

Таблица 4 - Распределение ячменя НИО МСХ РК по типу развития

Тип развития	Количество образцов
Факультативный и озимый	910
Яровой	2759
Итого	3669

В результате системных работ по формированию, сбору, сравнительной оценке и анализу данных выделено около 900 образцов ячменя по биологическим свойствам, элементам продуктивности и качеству зерна. В основном это современные селекционные сорта и линии казахстанской селекции из 30 стран мира. Значительная часть коллекции представлена образцами Международного центра по сельскохозяйственным исследованиям в засушливых регионах – ИКАРДА. Выделены ценные генетические источники по различным направлениям селекции: продолжительности вегетационного периода, продуктивности, качеству зерна, устойчивости к болезням и т. д. В ботаническом отношении изучаемый материал представлен разнообразием, отнесенным к 5 ботаническим разновидностям: V. nutans, V. pallidum, V. medicum, V. ricotense, bmedicum.

Коллекция была изучена (таблица 5) по 10 основным морфологическим, хозяйственным признакам, технологическим параметрам.

Таблица 5 - Диапазон изменчивости признаков образцов коллекции ярового ячменя

Признаки	Значение признака	Среднее значение
минимум	максимум
Вегетационный период, дней	63	107	83,13
Высота растений, см	31,0	115,0	69,96
Число колосьев на 1 кв. м., шт.	400	882,0	416,6
Длина последнего междоузлия, см	0	34,3	3,98
Длина колоса, см	3,0	19,0	8,33
Число зерен в колосе, шт.	12,0	96,0	28,54
Масса 1000 зерен, г	26,4	59,0	42,13
Урожайность, ц/га	18,2	111,0	47,7
Содержание белка в зерне, %	9,8	19,9	14,66
Содержание крахмала в зерне, %	31,0	68,0	55,95

Раннеспелые сорта представлены, в основном, образцами отечественной селекции, ИКАРДА, Мексики, Украины, Сирии, Турции. Образцы казахстанской селекции составляли около 6% изученной коллекции. Они представляют интерес для селекции сортов для южных регионов возделывания ячменя (Шымкентская, Кызыл-Ординская области).

Одним из определяющих показателей сорта ячменя является высота растений. Данный признак контролируется малым числом генов и представляет интерес для генетиков и селекционеров. Изучено разнообразие коллекции ярового ячменя по этому показателю (таблица 6).

Разброс значений признака «высота растений» составлял от 31 до 115 см при среднем значении 69,96 см. Изучаемая коллекция была представлена в равной мере, в основном, тремя группами: очень низкими, низкорослыми, средненизкими: 23,94, 28,33 и 26,98 %, соответственно.

Таблица 6 – Распределение образцов коллекции ярового ячменя по высоте растений

Высота растений	Распределение
Градация	см	Количество образцов	%
Карликовые	< 41	7	0,79
Очень низкие	41-60	212	23.94
Низкорослые	61-70	251	28,33
Средненизкие	71-80	239	26,98
Среднерослые	81-95	155	17,49
Средневысокие	96-110	20	2,25
Высокорослые	111- 125	2	0,22

Не менее важным показателем характеристики исходного материала является масса 1000 зерен. Сортовые различия по данному показателю колебались в пределах от 26,4 до 59,0 г (таблица 7).

Таблица 7 – Размах изменчивости массы 1000 зерен и распределение образцов коллекции ярового ячменя

Масса 1000 зерен	Распределение
Градация	г	Количество образцов	%
Очень низкая	26,4- 36,0	150	16,93
Низкая	36,1 – 40,0	173	19.53
Средняя	40,1 -45,0	276	31, 16
Высокая	45,1 -50,0	211	23,81
Очень высокая	>50,0	76	8, 57

Образцы с высокой массой 1000 зерен сформировали кластер по признаку сходства-различия по урожайности, в который вошли образцы из ИКАРДА, Казахстана, Дании, Украины, Германии, Чехии, России.

Как известно, зерно ячменя обладает кормовыми достоинствами и является основным сырьем для пивоваренной промышленности. В связи с этим важен анализ генетического разнообразия по качественным показателям зерна, таким как протеин и крахмал. Содержание протеина – основной показатель при опре-делении технологического типа использования ячменя. Диапазон изменчивости протеина зерна изучаемых образцов составлял от 9,8% до 19,9%.

Таблица 8 – Распределение образцов коллекции ярового ячменя по содержанию протеина в зерне

Технологическое использование зерна ячменя по содержанию протеина
Пивоваренное < 12%	Крупяное (12-15%)	Кормовое > 15%
Кол-во образцов	%	Кол-во образцов	%	Кол-во образцов	%
62	6,99	499	56,32	325	36,69

Третья часть изученного материала ячменя представляла образцы с содержанием протеина выше 15%, в т. ч., образцы Казахстана, Сирии, Турции, Чехии, Великобритании и др. со значениями этого показателя более 18% (таблица 8). Более 56,0% номеров с содержанием белка 12-15% дифференцированы как исходный материал для селекции ячменя по крупяному назначению. Только около 7% образцов изученной коллекции или 62 номера может быть отнесено к пивоваренному типу с содержанием протеина менее 12%. Таким образом, изучение образцов ярового ячменя мировой коллекции, районированных сортов и номеров селекции КазНИИЗР позволили выделить перспективные номера по ряду важных хозяйственно-ценных признаков.

5.2 Изучение диких сородичей - образцов ячменя экспедиционных сборов

В 2007 году изучено 6 образцов вида Hordeum vulgare subsp. Spontaneum, собранных на территории Казахстана международной экспедицией, организо-ванной ИКАРДА в 2000 году. Всхожесть колебалась от 20 до 90%, было отмечено поражение образцов желтой (5-40%) и бурой ржавчиной (до 100%). Яровым посевом был установлен тип развития образцов – факультативный, либо озимый, в течение вегетации образцы оставались на стадии кущения.

5.3 Коллекционное и селекционное изучение ярового ячменя

В 2006-2008 году по селекции кормового и пивоваренного ячменя проведена работа по полной схеме селекционного процесса в условиях орошения и полуобеспеченной богары на стационаре КазНИИ земледелия и растениеводства.

Коллекционный питомник. В 2006-2008 гг. в коллекционном питомнике изучено 450 сортообразцов ячменя различного эколого-географического происхождения (рисунок 7). В результате полевых и лабораторных иссле-дований выделены 102 номера по продуктивной кустистости, длине колоса, числу зерен в колосе и массе 1000 зерен из образцов европейских стран и 13 образцов - из стран азиатского региона, которые наряду с продуктивностью превосходили стандарт по скороспелости и засухоустойчивости. В результате фенологических наблюдений выделены 4 группы образцов: ранние (62-70 дней); раннеспелые (71-79); среднеспелые (80-82), позднеспелые (выше 82).

Исследования по изучению продолжительности отдельных фаз органогенеза показало, что для условий Казахстана представляют интерес ранние и раннеспелые сорта с несколько растянутым периодом от кущения до трубкования, которые созревают до наступления летней засухи, формируя более высокий урожай. В целом, исследуя коллекционный материал ячменя различного эколого-географического происхождения, выделены сортообразцы по комплексу ценных признаков, которые могут быть использованы в качестве родительских форм в программах гибридизации.

Рисунок 7 - Эколого-географическое происхождение образцов ярового ячменя

Конкурсный питомник. В составе конкурсного питомника за 2006-2008 годы изучено 208 номеров. Из них в 2008 году 32 номера пивоваренного ячменя - на поливе, 22 - кормового на полуобеспеченной богаре и 19 номеров озимого ячменя - на поливном фоне.