УДК 633.15:631.52

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ СЕЛЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА

КУКУРУЗЫ В ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ ИНДИИ.

В. А.Гонтаровский,

доктор биологических наук;

В. Н.Борисов,

кандидат сельскохозяйственных наук,

НПФХ «Компания»Маис»

Улучшение культурных растений с применением известных методов требует много времени. У кукурузы продолжительность полного цикла селекции составляет 8-10 и более лет. Сокращение этих сроков может быть достигнуто получением в течение года нескольких генераций. Многие развитые государства, расположенные в северном полушарии земного шара, прибегают к выращиванию второго поколения в природных условиях стран с теплым климатом в зимнее время. В наших исследованиях, проводившихся в Институте кукурузы в Днепропетровске в 60-80х годах, в тех же целях использовалась теплица. По своему содержанию выполнявшиеся здесь работы относились главным образом к одному направлению – генетическому контролю цитоплазматической мужской стерильности, селекционной методологии и практике на основе этого явления. При небольшой площади закрытого грунта возможности заниматься здесь другими проблемами были очень ограниченными, а наши попытки проникновения на Юг неизменно оказывались безуспешными. Более того, в 90х годах прекратилась эксплуатация теплицы. Положение изменилось спустя несколько лет после образования В. Н. Борисовым сельскохозяйственной компании «Маис», в которой селекционные исследования получили ускорение в зимних питомниках дружественной Индии. Вначале опыты проводились в относительно небольших масштабах (2000-2001гг.). Впоследствии они получили значительное развитие (2002-2005гг.)

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Почвенно-климатические особенности. В Индии при наличии ирригационных систем возможно круглогодовое земледелие. Во многих районах страны средние температуры воздуха самого холодного месяца января составляют +18-24˚С. Наиболее широко кукуруза распространена на полуостровной части Индии, где она возделывается в следующих сезонах:

1. Сезон «хариф». Кукуруза культивируется в период частых дождей и называется муссонной культурой.

2. Сухой сезон «раби». Кукуруза высевается в октябре – декабре, приобретая «статус» зимней культуры.

3. Весенний сезон «заид». Кукуруза выращивается в феврале – марте и последующие месяцы и убирается до наступления харифа.

Период муссонных дождей характеризуется высокими температурами, избытком влаги в почве, недостатком часов солнечного сияния, которые оказывают угнетающее воздействие на рост и развитие растений. Вместе с тем в этом сезоне возможны засухи, если муссонные дожди приходят с запозданием или оканчиваются раньше срока. Не исключаются также длительные перерывы в их выпадении.

В условиях зимнего выращивания температуры более умеренные, благоприятнее водный режим, почему урожайность культуры является выше. Из-за сухости сезона кукуруза зимой возможна только при искусственном орошении. Ирригация требуется и в сезон заид, который отличается от раби более высокими температурами.

Что касается почв Индии, то они также весьма специфичны и разнообразны как по типам, так и по уровню плодородия. На индостанском полуострове господствуют красноцветные почвы и только на базальтовых породах они уступают место черным почвам «регурам». Красноцветные почвы бедны азотом и гумусом и для поддержания плодородия нуждаются в постоянном внесении удобрений.

Содержание селекционных исследований. Выращивая кукурузу в зимних питомниках Индии, можно ускорять селекционный процесс на разных его этапах. К ним относятся следующие:

1. Предварительные скрещивания и самоопыление в последующих генерациях с целью создания новых инбредных линий.

2. Изменение константных линий по отдельным признакам с применением возвратных скрещиваний и отбора.

3. Гибридизация и изучение межлинейных комбинаций с точки зрения их хозяйственной ценности.

Возделывание кукурузы в опытах. Наши исследования проводятся в южном штате Андхра-Прадеш. Кукуруза высевается в октябре или ноябре и таким образом основная часть вегетационного периода приходится на зимнее время. В отдельных опытах в продолжение зимней генерации выращивали второе поколение (февраль – май). В обоих случаях технология возделывания является одинаковой и включает предпосевное глубокое рыхление почвы и нарезку борозд. В период вегетации требуются минеральные подкормки и частые поливы (через каждые 3-5 дней). Контроль сорняков осуществляется с помощью механических обработок.

Посадка кукурузы проводится вручную на гребнях с заделкой семян в почву на глубину 4-5 см. При гребневой посадке облегчается орошение во время сухой погоды и дренаж в случае больших дождей. Образцы кукурузы размещаются на делянках длиной 5 м. Расстояние между рядами составляет 75 см и между растениями в ряду – 20 см, чем достигается густота стояния около 60 тысяч растений на гектар.

Реакция растений на специфические условия. При селекции в других условиях необходимо знать, какое влияние они оказывают на фенотипическое проявление селектируемых признаков. В наших специально поставленных географических опытах изучались гибриды по отдельным морфологическим признакам растений и времени цветения (табл. 1).

Как следует из таблицы, по высоте растений и прикрепления початка гибриды имеют очень близкие характеристики. В условиях Индии растения образуют меньше листьев, и продолжительность фазы всходы – цветение початков значительно сокращается. Исходя из известных представлений относительно биологии кукурузы, такая разница может быть объяснена более коротким фотопериодом и повышенными температурами в Индии.

Что касается урожайности, то гибриды, при визуальной оценке, не дают больших различий как по абсолютному значению признака, так и в случае их ранжирования.

Таблица 1.

Поведение межлинейных гибридов кукурузы

в природных условиях Украины и Индии (2003 г).

№ пп	Высота растений, см	Высота прикрепления початка, см	Число листьев	Продолжительность периода всходы – цветение початков, дней
Украина	Индия	Украина	Индия	Украина	Индия	Украина	Индия
1	198,8	195,9	50,0	56,0	15,9	15,1	58	50
2	235,0	216,0	91,8	81,8	19,3	17,3	57	46
3	234,2	244,0	87,0	86,6	19,3	17,2	59	47
4	253,8	253,5	77,0	76,3	16,0	15,2	57	47
5	231,0	221,6	63,0	66,8	16,0	15,4	55	48
6	219,0	231,5	57,5	59,4	15,6	14,0	54	42
7	255,0	256,7	88,0	82,5	17,0	14,7	58	45
8	280,0	268,5	97,0	82,4	17,0	15,1	56	45
9	241,0	218,2	70,0	72,9	18,0	14,9	56	45
10	259,0	254,3	84,0	87,6	17,0	15,2	59	45
11	258,5	253,5	86,5	83,2	17,3	14,8	57	46
Х	242,3	237,7	77,4	76,0	17,1	15,4	56,9	45,6

В сравнительных изучениях инбредных линий в разных условиях были отмечены факты значительной индивидуальной реакции. Но характер изменений сохраняется. В индийских посевах крайне редко встречаются растения кустистые, двухпочатковые, с длинной (более 10см) ножкой початка. Отсутствуют пузырчатая и пыльная головня. С другой стороны, заметны другие болезни – корневые гнили и северный гельминтоспориоз.

В связи с использованием в семеноводстве гибридной кукурузы цитоплазматической мужской стерильности большой интерес представляет реакция на индийские условия цитостерильных генотипов (табл.2).

Представленные в таблице данные характеризуют поведение образцов с цитоплазмой двух типов – молдавского (М) и парагвайского (С), которые отражают следующие закономерности:

1. Рецессивные генотипы по главным Rf-генам со стойким проявлением мужской стерильности в Украине ведут себя подобно в условиях Индии (№№ 1, 2, 7, 8).

2. Доминантные Rf-генотипы одинаково хорошо цветут в условиях обеих стран (№№ 5, 6, 11).

3. Генотипы с дефицитом Rf-генов имеют более высокий уровень фертильности в Индии чем в Украине (№№ 3, 4, 9, 10).

Таблица 2.

Сравнительная характеристика цитостерильных

образцов кукурузы по признаку мужской фертильности

в природных условиях Украины и Индии, 2001-2003 гг.

№ пп	Название образца	Место выращивания	Число растений по классам[1]
0	1	2	3	4	5
1	Дн3М	Украина	32	-	-	-	-	-
		Индия	39	-	-	-	-	-
2	Дн619М	Украина	20	-	-	-	-	-
		Индия	39	-	-	-	-	-
3	Дн2М	Украина	35	-	6	-	-	-
		Индия	-	-	13	-	-	-
4	Дн619М • Р149	Украина	-	16	1	-	-	-
		Индия	-	-	7	14	-	-
5	СК33М • Р149МВ	Украина	-	-	-	-	-	20
		Индия	-	-	-	-	-	35
6	СК33М • Дн10	Украина	-	-	-	-	-	19
		Индия	-	-	-	-	-	23
7	ИК172-2С	Украина	64	-	-	-	-	-
		Индия	24	-	-	-	-	-
8	ИК28-8С	Украина	33	-	-	-	-	-
		Индия	26	-	-	-	-	-
9	Oh51АС • СК543-18	Украина	-	-	-	17	-	-
		Индия	-	-	-	2	16	-
10	Oh51АС • СК591-18	Украина	-	-	-	14	3	-
		Индия	-	-	-	-	7	2
11	Oh51АС • СК65-1	Украина	-	-	-	-	-	25
		Индия	-	-	-	-	-	24

Результаты параллельного изучения цитостерильной кукурузы в разных условиях соответствуют ранее сделанному заключению о том, что в естественной обстановке ведущим фактором окружающей среды в изменении фертильности как цитостерильной, так и нормальной кукурузы выступает влажность почвы.

Оценивая влияние окружающей среды на растения кукурузы следует иметь в виду, что многие ее факторы не являются постоянными и в отдельные годы могут сильно изменяться. Помимо климатических условий имеет большое значение также культура земледелия. В индийских опытах отмечались случаи, когда из-за неудовлетворительного полива и недостатков минерального питания растения снижали высоту, увеличивался разрыв в цветении мужских и женских соцветий, наблюдалась редукция метелок, уменьшалась продуктивность вплоть до полного бесплодия.

При селекции самоопыленных линий и цитостерильных аналогов чередование генераций в обеих странах позволяет контролировать индийские отборы и вносить необходимые коррективы. Что касается контрольных испытаний гибридов, то они рассматриваются как предварительные, на основании которых тем не менее может быть получена ценная информация об общей комбинационной способности линий, проведена браковка 50-75% и более не перспективных комбинаций.

Итоги первых лет исследований. При использовании в селекционных программах теплого климата Индии для получения в течение года двух - трех генераций в короткие сроки был осуществлен перевод новых гибридов на стерильную основу, созданы ценные линии, выделены перспективные гибриды.

Литература.

1. Г. В. Сдасюк, Л. Н. Куракова, Н. Р. Гусева, А. М. Самозванцев, В. А. Пуляркин. Индия. В кн.: Страны и народы. Южная Азия, Москва, изд-во «Мысль», 1982.

2. K. M. Reddy. Management practices in maize production. In: Breeding, production and protection methodologies of maize in India. IARI, New Delhi, 1980.

3. В. А. Гонтаровский. Изменчивость признака мужской фертильности у цитостерильной кукурузы в различных условиях окружающей среды. Генетика, т. 13, №11, 1977.

[1] Мужская фертильность оценивалась по шкале, где 0,1 – полная стерильность; 2,3 – частичная фертильность; 4,5 – фертильность.

Основные порталы (построено редакторами)