УДК 635.652/.654:631.526.32.001.4
Селекция фасоли на ПОВЫШЕНИЕ семеннОЙ продуктивностИ
Белорусский Государственный Университет, Кафедра генетики. 220030 г. Минск, пр. Независимости, 4. *****@***by
Факторами, определяющими повышение урожайности сельскохозяйственных культур, являются совершенствование агротехники и внедрение новых сортов. Фасоль является широко распространенной в мировом земледелии бобовой культурой из-за ее ценных пищевых качеств. Распространение фасоли в Беларуси сдерживается отсутствием достаточного разнообразия сортов, дающих высокий и стабильный урожай семян. В этой связи разработка методов селекции фасоли на высокую семенную продуктивность и создание новых высокопродуктивных сортов, пригодных к механизированному возделыванию, является актуальной задачей, решение которой позволит увеличить производство зерновой фасоли в Беларуси.
Среди основных возделываемых культур фасоль, пожалуй, обладает наибольшим разнообразием по габитусу растений, срокам спелости и характеристикам семян – основным признакам, характеризующим сорт и в большой степени определяющими потенциал продуктивности растений в благоприятных условиях возделывания. Габитус растения, размер семян и скороспелость связаны с такими признаками, как размер листьев, длина междоузлий и характеристики боба.
Gepts и Bliss (1985), основываясь на различиях сортов по запасным белкам семян (фазеолину), предложили разделить весь генофонд фасоли обыкновенной на 2 группы (генетических пула): мелкосемянные формы с «S»-типом фазеолина и крупносемянные с «T» или «C» фазеолином и с «A» или «H» фазеолином. Дальнейшее изучение обширного генофонда фасоли позволило Singh и др. (1989) выделить 6 рас и 12 генетических пулов у культивируемой фасоли обыкновенной, в которых адаптация растений к окружающей среде шла по различным направлениям. Оказалось, что исторически мировая селекция использует образцы из генетических пулов 1, 2, 3, 5 и 7 для создания новых сортов. При этом пулы 6 и 12 практически не задействованы и являются ценным источником пока еще не мобилизованных для целей практической селекции генетических ресурсов. Таким образом, знание генетической основы коллекционных образцов, базирующееся на классификации по генетическим пулам, изучении благоприятных и негативных для селекции признаков способствует более эффективной мобилизации генетических ресурсов и селекции новых сортов.
На кафедре генетики Белгосуниверситета собраны и охарактеризованы по комплексу биологических и хозяйственных признаков коллекции двух культивируемых в Беларуси видов фасоли (обыкновенная и многоцветковая), насчитывающих в совокупности более 1 500 образцов. Всего за годы проведения исследований (с 1996 г. по н. в.) было испытано более 4 000 культивируемых образцов, селекционных и мутантных линий, наиболее перспективные из которых включены в изучаемую коллекцию. В коллекции представлены практически все варианты изменчивости культурной фасоли обыкновенной по основным хозяйственным признакам. Базируясь на современных представлениях о классификации генофонда фасоли обыкновенной (A. van Schoonhoven, O. Voysest, 1991), имеющиеся в коллекции образцы были классифицированы по 12 генетическим пулам. Оказалось, что в коллекции присутствуют образцы всех классов, кроме 6, 10, 11 и 12. Образцы этих классов не способны продуцировать семена в полевых условиях Беларуси из-за крайней позднеспелости.
Исследования корреляционных связей между продуктивностью и другими признаками показали, что продуктивность вьющихся форм превышает продуктивность низких кустовых форм. При этом продуктивность мелкосемянных образцов превышает продуктивность у крупносемянных. Скороспелость (количество дней до созревания) у изученных образцов фасоли положительно коррелирует с продуктивностью: раннеспелые формы уступают в урожайности семян позднеспелым (но полностью вызревающим в полевых условиях Беларуси). При этом в каждой группе образцов обнаружены такие, которые проявляют высокую продуктивность. Например, образцы BSU156, 103, 159, 314, 622, 692, 087 являются кустовыми, ранне - и среднеспелыми.
С целью определения оптимальной модели высокопродуктивного сорта, пригодного для механизированного возделывания в Беларуси, нами была проведена работа по оценке связей морфологических и физиологических признаков, элементов продуктивности с семенной продуктивностью растений. На основании регрессионного анализа данных многолетних исследований имеющейся коллекции фасоли обыкновенной и с учетом необходимых технологических приемов возделывания нами предложены эффективные параметры для будущих промышленных сортов. Габитус – кустовой детерминантный. Форма куста – компактная для обеспечения устойчивости при загущении посевов. Число ветвей – 4-5. Период вегетации – 95-100 дней. Масса 1000 семян – 180-220 г. (для зерновых сортов), как можно меньше – для овощных сортов. Цвет семян – белый или светлый. Высота растения – 40- 50 см. (максимальное значение для кустовых детерминантных образцов). Устойчивость к полеганию. Ветвление – от примордиального узла. Прикрепление бобов – среднее и высокое. Число бобов – не менее 15 шт. (для зерновых сортов), не менее 20 шт. у овощных сортов. Число семян в бобе – не менее 5 шт. Длина боба – 7- 9 см. – для зерновых сортов, 12-15 см. – для овощных сортов. Цвет боба – темно-зеленый для зерновых сортов, темно-зеленый и темно-желтый – для промышленных овощных сортов, различный – для любительских сортов. В результате комплексного исследования накопленных генетических ресурсов фасоли обыкновенной на кафедре генетики БГУ были созданы перспективные линии, сочетающие высокую продуктивность и ее стабильность. Линия 212/99/1/1-17 от скрещивания двух сортов из класса Navy (мелкосемянные белые) дала начало сорту Ричи. Сорт обладает детерминантным кустовым габитусом, со слабым кущением. Группа спелости – ранняя, высота растения ок. 40 см. Семена мелкие, белые (ок. 190 гр/1000 шт). Период вегетации – 90-95 дней. Средняя продуктивность по республике (по данным госсортоиспытания за 2006-2007 гг.) - 20,5 га – на уровне стандарта. При этом мелкосемянность обуславливает существенное снижение уровня повреждения (дробления) семян при обмолоте. Кроме того, в настоящее время проводятся конкурсные станционные испытания ряда перспективных линий классов Light Red Kidney, Dark Red Kidney, Small white и других, пригодных для промышленного и приусадебного возделывания.
Работа выполнена при финансовой поддержке Белорусского фонда фундаментальных исследований (договор № Б06М-139).
ЛИТЕРАТУРА
1. Van Schoonhoven A., Voysest mon Beans: Research for crop improvement. CIAT, 1991. 980 p.
2. Gepts P., Bliss F. A. F1 hybrid weakness in the common bean: differential geographic origin suggests two gene pools in cultivated bean germplasm. // J. Hered. 76. 1985. pp. 447-450.
3. Singh S. P., Cajiao C., et. al. Selection for seed yield in inter-gene pool crosses of common bean // Crop Sci. 29 (5). 1989. pp. 1126-1131.
SUMMARY
Since 1996 we are collecting Phaseolus germplasm. In late 2007, 12 years after its initiation, our germplasm collection contained more than 1500 accessions. Thus, these great amounts of genetic variation are available for using for breeding for seeds yield. As a result the high productive and adopted to Belarus conditions lines of Light Red Kidney, Dark Red Kidney, Small white, Navy and others were developed.
