УДК 631.527:575:633:1

ИЗУЧЕНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ЯЧМЕНЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТОПКРОССНЫХ СКРЕЩИВАНИЙ

, ,

ТОО «Казахский научно-исследовательский институт рисоводства»

Кызылординский государственный университет им. Коркыт Ата

Определение комбинационной способности – надежный критерий оценки ценности родительских форм, позволяющий оценить генетические свойства сортов, предвидеть результаты будущих скрещиваний и сконцентрировать внимание на перспективном материале, избегая при этом ненужных затрат времени и средств на повторное получение и испытание гибридов, не имеющих практической ценности [1- 4].

Исследования проводились в двух контрастных по природно-климатическим условиям зонах Казахстана: - засоленные почвы Кызылординской области (рисовая оросительная система, ОХ «Караултюбинское», Казахский НИИ рисоводства им. И. Жахаева); - предгорная зона Алматинской области (поливная зона, ОПХ «Каскеленское», Казахский НИИ земледелия и растениеводства). Методом топкросса  по гибридам F1 изучена общая и специфическая комбинационная способность 4 сортообразцов ячменя: 5-9 (WI2291*2/WI2269); 5-7 (WI2291/Roho/WI2269) (ICARDA (Сирия)); Би-16, Би-17 (Иран), использованных в качестве материнских форм. В качестве тестеров –  сорта Донецкий 8, Одесский 100 (Украина), Сауле (Казахстан). Основными критериями подбора материнских форм были скороспелость, низкорослость;  отцовских – высокая озерненность, крупность зерна, высокорослость. Анализ комбинационной способности проводили методом [5]. Изменчивость оценок комбинационной способности под влиянием средовых факторов оценивали по методике и [6].

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Результаты. В детерминации изученных признаков участвовали аддитивные (ОКС) и неаддитивные эффекты (СКС), а превалирование тех или иных типов генных взаимодействий зависело от условий выращивания. Независимо от мест выращивания в детерминации  таких признаков как высота растений, длина колоса,  число зерен в колосе, массы зерна с колоса, продуктивной кустистости превалировали аддитивные эффекты (таблица 1). А в проявлении признака «масса 1000 зерен» в условиях рисовой системы Кызылординской области основное влияние оказывали неаллельные эффекты генов, в отличие от условий предгорной зоны Алматинской области. Если,  в условиях Кызылординской области по длине вегетационного периода аллельные эффекты генов превышали  неаллельные, то в предгорной зоне Алматинской области этот признак равнозначно контролировался как аддитивными, так и неаддитивными генными взаимодействиями.

Таблица 1 - Дисперсионный анализ комбинационной способности изучаемых признаков в двух пунктах испытания





Источники варьирования

Высота растений

Длина колоса

Число зерен в колосе

Масса 1000 зерен

Масса зерна с колоса

Масса зерна с растения

Продуктивная кустистость

Длина вегетационного периода

Рисовые системы Кызылординской области

ОКСi 

344,6**

21,9**

67,0**

36,43**

0,144**

0,37*

2,1 нс

175,6*

ОКСj 

103,2**

14,8**

178,0**

51,19*

0,245**

0,35*

2,4*

712,5**

СКС 

110,2**

5,9*

37,3*

696,6**

0,132**

0,21 нс

2,4*

725,8**

Доля ОКС %

80

87

87

11

65

55

65

77

Предгорная зона Алматинской области

ОКСi 

195,9*

14,3*

125,3**

58,9**

0,152*

0,24*

1,8*

170,0*

ОКСj 

814,5**

50,25**

200,5**

84,0**

0,453**

0,23*

1,4 нс

622,7**

СКС 

633,3**

24,7**

196,5**

40,5**

0,227**

0,18 нс

1,3 нс

804,3**

Доля ОКС %

61

72

59

78

73

72

71

49

Примечание: * достоверно при Р < 0,05; ** достоверно при Р < 0,01; нс – влияние не существенно

Доля аддитивных эффектов генов родительских форм также зависела от влияния среды.  Число зерен в колосе, масса 1000 зерен, масса зерна с колоса, длина вегетационного периода в обеих зонах в основном определялись аддитивными генами отцовских форм, однако, в условиях рисовых систем наблюдалось его  некоторое уменьшение.  Зоны выращивания оказали существенное влияние на проявление специфической комбинационной способности массы 1000 зерен и длины вегетационного периода.

Высота растений. Лучшими в селекционном отношении являются сортообразцы 5-7 и Би-16, отличившимися стойкими низкими ОКС по высоте и положительными по числу зерен, массе 1000 зерен, массе зерна с колоса, в сочетании с  низкими эффектами ОКС по длине вегетационного периода  одновременно в двух зонах  (источники скороспелости). Учитывая наибольшую ценность в практическом плане данных признаков лучшими родительскими формами следует признать сорта Одесский 100 и Би-17, у которых отмечено очень благоприятное сочетание высокой ОКС и СКС, причем аддитивная варианса в количественном выражении несколько преобладала над неаддитивной, что указывает на возможность проявления положительных трансгрессий в последующих поколениях (таблица 2).

Таблица 2 - Оценки эффектов ОКС и варианс СКС сортов по морфо-биологическим признакам в зависимости от пунктов испытания

Линии, сорта

Пункт

Высота растений

Длина колоса

Длина вегетационного периода

ОКС

СКС

ОКС

СКС

ОКС

СКС

5-7

А

- 8,6

30,93

- 2,5

4,9

- 2

95,2

В

- 12,4

280,5

+ 0,3

- 0,9

- 4

125,2

5-9

А

+ 0,2

- 4,4

+ 1,3

7,1

+ 1

71,3

В

+ 4,4

123,2

- 2,6

0,5

+ 3

101,3

Би-16

А

- 6,6

160,9

- 1,8

4,7

- 10,5

160,5

В

- 1,4

270,1

+ 1

16,9

- 7,5

190,5

Би-17

А

+ 15

210,5

+ 3

2,8

+ 3,5

125,0

В

+ 9,4

164,5

+ 1,3

2,5

+ 8,5

155,5

НСР05

7,8

146,7

2,9

8,7

5,0

63,3

Сауле

А

- 3,4

23,3

- 1

3,8

- 3

135,7

В

+ 1,6

46,7

- 1

2,6

- 3

165,5

Донецкий 8

А

- 2,4

50,2

- 1,2

2,8

+ 10,4

71,0

В

- 4

141,9

+ 2

2,7

+ 0,6

101,6

Одесский 100

А

+ 5,8

136,6

+ 2,2

6,2

+ 0,6

72,4

В

+ 2,4

142,0

- 1

5,8

+ 2,4

102,3

НСР 05

2,1

82

0,9

2,9

7,6

73,6

Примечание: Пункты: А – Кызылординская область; В – Алматинская область

Длина колоса. По длине колоса не выделено сортов со стабильно высокими оценками ОКС одновременно в двух пунктах. Можно отметить Би-17, характеризующийся относительно стабильными положительными оценками, т. е независимыми от средовых различий высокой и средней ОКС.  В условиях Приаралья сорт Одесский 100, имеющий также высокие вариансы СКС, может использоваться в гетерозисной, так и линейной селекции по улучшению данного признака.

Число зерен в колосе. В условиях рисовых систем Приаралья по ОКС выделены линии 5-9, Би-17, тестер Одесский 100, которые характеризовались также большими значениями по “числу зерен в колосе” (в среднем 22 –24 шт.) в сравнении с другими изучаемыми генотипами. Линии Би-16, Би-17 и тестеры Одесский 100, Сауле отличаются высокими вариансами СКС, которые рекомендуются использовать для получения отдельных гетерозисных комбинаций. В специфических комбинациях лучшими оказались гибриды 5-9 х Одесский 100; 5-7 х Сауле; 5-9 х Донецкий 8; Би-17 х Сауле. В условиях предгорной зоны Алматинской области положительные оценки эффектов ОКС отмечены у  линии 5-7,  Би-16. По данному признаку отсутствует наличие стабильных по ОКС сортов, можно выделить лишь Одесский 100, отличившийся положительными высокими и средними оценками эффектов ОКС, характеризующийся  также большими значениями по “числу зерен в колосе” (в среднем 22 –24 шт.) в сравнении с другими изучаемыми генотипами, то есть доминирует наибольшее выражение признака, следовательно, обладает наибольшим числом аллелей, положительно определяющих признак.

Масса 1000 зерен. В условиях Кызылординской области по ОКС выделены линии  Би-16, сорт Одесский 100; по СКС – 5-9, который можно использовать для выделения отдельных удачных комбинаций при скрещивании по данному признаку. Предгорная зона Алматинской области обуславливала высокую комбинационную ценность линий 5-7, в отличие от зоны Приаралья, отрицательно влиявшего на крупность зерна. Независимо от зон выращивания высокодостоверны оценки  эффектов ОКС у сорта Одесский 100, в сочетании с высокой СКС в зоне Приаралья, представляющий большую ценность, как для синтетической, так и  гетерозисной селекции. В специфических комбинациях лучшими оказались гибриды:  5-9 Х Донецкий 8;  5-9 Х Одесский 100; Би-17 Х Сауле (таблица 3).

Масса зерна с колоса. Условия засоленных почв Приаралья оказывали отрицательное влияние на ОКС сортов 5-7, Сауле, Донецкий 8, Сауле по массе зерна с колоса, но не изменяли оценок сорта Одесский 100. Тогда как, условия предгорной зоны наоборот оказывали положительное влияние на ОКС линии 5-7, Би-16, обладающие также высокими эффектами ОКС по массе 1000 зерен и числу зерен в колосе, соответственно. Полученные на их основе гибриды характеризуются высокой продуктивностью. Особого внимания заслуживают образцы Би-17 и 5-7, отличившиеся и высокой вариансой СКС по остальным признакам продуктивности, которые можно рекомендовать для получения перспективных комбинаций с целью отбора трансгрессивных линий.

Проведенный анализ селекционно-генетических параметров по хозяйственно-ценным признакам ячменя позволяет сделать следующее заключение:

- определение ОКС и СКС генотипов ячменя в двух контрастных по почвенно-климатическим условиям областях Казахстана, выявило как наличие существенного варьирования изученных признаков от зон выращивания, так и различия между сортами по комбинационной способности, выявлена роль аддитивных и неаддитивных генов в детерминации изучаемых признаков;

- существенна роль аддитивных генов в генетическом контроле по признакам: высота растений, число зерен в колосе и масса зерна с колоса, которые закрепляются в процессе селекции, поэтому для них можно предсказать эффективность отбора и появление трансгрессивных форм в ранних расщепляющихся популяциях;

- в разрезе родительских форм выявлены  генотипы со стабильными  оценками ОКС по комплексу признаков: Одесский 100 по двум  признакам: длина вегетационного периода, масса 1000 зерен; Би-17 по двум признакам: высота растений, длина колоса; Би-16, 5-7 по трем признакам: высота растений, масса 1000 зерен, длина вегетационного периода, которые могут служить в качестве доноров важных селекционных параметров, в частности в стрессовых условиях Приаралья.

Список литературы:

, , Бутакова спо-собность многорядных сортов ячменя // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2010. № 3 (18). С.14-18. , , Тарутина анализ в селекции растений – Мн.: Наука и техника, 1974. – С. 24 - 30 Вольф изучения комбинационной способности при использовании неполных диаллельных скрещиваний // Селекция и семеноводство. – 1969, -  вып. 12, - С. 38-47 Singh K. P. Генетический анализ генотипов пшеницы, принадлежащих к двум различным географическим районам // Haryana Agr Univ. - № 3. - 1991. – С. 192 - 200 Савченко анализ в сетевых пробных скрещиваниях. – Мн.: Наука и техника, 1984. – 223с. , Хотылева изменчивости комбинационной способности в различных условиях среды / Генетический анализ количественных и качественных признаков с помощью математико-статистических методов: М. ВНИИТЭИ сельхоз, 1973 – С. 74 - 82