CC BY
9УДК 633:582.631.53.02
СЕЛЕКЦ1ЙНА Ц1НН1СТЬ Л1Н1Й-ЗАПИЛЮВАЧ1В БУРЯКУ ЦУКРОВОГО (Beta vulgaris L. ssp. vulgaris var. altissima Doell)
А. О. Яценко, доктор сльськогосподарських наук,
A. I. Опалко, кандидат сльськогосподарських наук,
Д. М. Адаменко, кандидат сльськогосподарських наук,
B. В. Пол'/щук, кандидат сльськогосподарських наук, В. Д. Адаменко, лаборант
1нститут коренепл'дних культур НААНУ
Вступ. Буряк цукровий — важлива техычна культура, яка займае провщне мюце у структурi стьськогосподарського виробництва Люостепу УкраТни. Селекцп ^еТ культури належить особлива роль -створення i впровадження у виробництво нових адаптованих високопродуктивних гiбридiв буряку цукрового, придатних для Ытенсивних енергоощадних технолога [1, 2].
Це важливе завдання вирiшуеться за допомогою селекцп методом гетерозису. Створення Ыбредних лУй рiзноТ глибини, майбутнiх компонен^в гетеро-зисних гiбридiв, Тхня всебiчна оцiнка (за комбiнацiйною здатнiстю та Ышими озна-ками) становлять основу гетерозисноТ селекцiТ буряку цукрового як i бiльшостi культурних рослин. Ефективнють селек-цiйноТ роботи залежить вщ полiморфiзму вихiдних популяцiй i Тхнього всебiчного вивчення як джерела цЫних лiнiй [3-5].
Першi вiтчизнянi ЦЧС-пбриди зде-бiльшого створювали на основi популяцiй i продуктiв iндивiдуального добору з них. Однак гетерозиготн запилювачнпопуля-цп не забезпечували достатнiх рiвнiв прояву ефекту гетерозису i бюлопчноТ стабiльностi гiбридiв. Використання лiнiй, як компонен^в гiбридiв, сприяло прояву гетерозису, а значить пщвищенню ефек-тивност селекцiйноТ роботи [6].
Для селекцмноТ практики, спрямо-ваноТ на пщвищення продуктивностi в^-чизняних гiбридiв та покращення Тх за комплексом господарсько-цЫних ознак, дотепер залишаеться актуальним питан-ня визначення генетичного потенцiалу батьювського багатонасiнного компонен-
та та виршення проблеми використання генетичних вiдмiнностей i адаптивноТ здатностi гiбридiв [7]. Важливим етапом селекцiйноТ роботи е вивчення характеру успадкування ознак батьювського компонента в пбридному потомствi й оцЫка селекцiйних матерiалiв за еколопчною стабiльнiстю i пластичнiстю [2, 8].
Мета роботи - визначити генети-чн особливостi багатонасiнних популяцiй буряку цукрового та розробити способи створення комбЫацмно-цЫних лУй-за-пилювачiв - компонен^в гiбридiв на сте-рильнiй основк
Матерiали i методи. Гiбриднi комбЫацп та лiнiйнi багатонасiннi матерн али оцЫювали за результатами сортови-пробування, яке проводили трирядкови-ми дтянками площею 13,5 м2 у чотири-кратнiй повторностi з рендомiзованим розмiщенням варiантiв. Урожайнiсть ви-значали зважуванням уах, зiбраних з ко-жноТ дiлянки, коренеплодiв. Умiст цукру в коренеплодах, а також калю i натрю аналiзували в 40 пробах методом холод-ноТ дигестп мезги на автоматичнiй лiнiТ "Венема".
Для визначення специфiчноТ ком-бЫацмноТ здатностi проводили схрещу-вання окремих номерiв, кандидатiв у комплементарнi запилювачi з ЦЧС тестером на просторово iзольованих мкро-клумбах. Для iзоляцiТ вiд небажаного пе-рехресного запилення матерiали рiзних гiлок запилювачiв розмiщували на вщда-лених полях. Це дало змогу вщбирати кандида^в у запилювачi, керуючись не лише продуктивною родоначальникiв,
як основною характеристикою, а й врахо-вувати Тхню комбЫацмну цiннiсть [9-11].
Математичн обрахунки результа-тiв проводили методом однофакторного дисперайного аналiзу [12, 13]. ОцЫку ефектiв ЗКЗ та СКЗ визначали класични-ми методами [5].
Для ефективного використання генетичного рiзноманiття вихщних попу-ляцiй i потенцiалу адаптивноТ здатностi гiбридiв поетапно оцiнювали кiлькiсну взаeмодiю генотип-середовище: оцЫку селекцiйних матерiалiв за екологiчною стабтьнютю i пластичнiстю [14]:
- методом дисперайного aнaлiзу перевiряли нaявнiсть взаемодп генотип-середовище для всього набору лУй-зaпилювaчiв. При цьому «лУя» прийма-лася як фiксовaний фактор. Фактором «умови» слугували роки перевiрки даних лiнiй в основному станцмному випробу-вaннi (2007-2009 рр.);
- оцЫку пaрaметрiв екологiчноТ пла-стичност i стaбiльностi лiнiй-зaпилювaчiв проводили на основi визначення коефщн ента регресп Ь який характеризував реа-кцю лiнiТ на змiну умов середовища, по-казував його плaстичнiсть i давав можли-
вiсть прогнозувати зм^у дослiджувaноТ ознаки в рамках даних умов. Чим бть-ший Ь, тим бiльше лiнiя реагуе на коли-вання умов середовища. Стмкють лУй-зaпилювaчiв визначали за вaрiaнсою стaбiльностi ознаки Б2 . Чим ближче Б2 до нуля, тим стабтьншою е лiнiя.
Для оцЫки лiнiй-зaпилювaчiв за ЦЧС-тестери було використано двi ЦЧС -лiнiТ: ЦЧС-лУю iз широкою генетичною основою (ЧС 70) та ЦЧС-лУю з вузькою генетичною основою (ЧС 97).
Результати дослщжень та Тх обговорення. У контрольованих схре-щуваннях з двома рiзними за генетичною основою ЦЧС-тестерами вобрано зaпилювaчi, що дають пбриди з високим ефектом гетерозису, тобто лн' з висо-кою комбЫацмною здaтнiстю, якi немож-ливо було виявити aнaлiзом результaтiв схрещування з одним тестером. За се-редыми показниками у схрещуваннях з обома ЦЧС-тестерами кращими були С 1/н1, С 1/нз (ЧС 70), С 1/н1, С 1/н2, С 2/н1, С 3/н3 (ЧС 97), показники яких ю-тотно перевищували груповий стандарт (табл. 1).
Продуктивнiсть батьмвських форм i ЦЧС-гiбридiв, % до стандарту (2007-2009 рр.)
Таблиця 1
Племена на-зва Вихiднa батьювська форма ЦЧС-пбрид
врожaйнiсть вмют цукру збiр цукру врожайнють вмют цукру збiр цукру
ЦЧС -тестер (ЧС 70) 86 97 93 - - -
С 1/н1 92 105 97 110 103 113
С 1/н2 92 103 105 107 101 108
С 1/нз 95 108 103 105 105 110
С 2/н1 91 106 97 103 108 111
С 2/н2 83 107 90 97 101 98
С 2/нз 100 107 107 102 100 10,2
С 3/н1 104 101 105 94 104 98
С 3/н2 93 105 98 95 105 100
С 3/н3 108 99 107 106 10,1 107
ЦЧС-тестер (ЧС 97) 98 100 98 - - -
С 1/н1 92 105 97 112 100 112
С 1/н2 93 103 96 108 98 106
С 1/н3 95 108 103 101 106 107
С 2/н1 91 106 97 100 106 106
С 2/н2 87 108 95 100 106 106
С 2/нз 100 107 107 104 103 107
Продовження таблиц 1
Племена на-зва Вихщна бaтькiвськa форма ЦЧС-пбрид
врожайнють вмют цукру збiр цукру врожайнють вмют цукру збiр цукру
С 3/н1 104 101 105 99 10, 101
С 3/н2 98 106 104 92 101 93
С 3/н3 108 99 107 104 104 108
Н1Р05 * 2,58 1,93 1,2 2,58 1,93 1,2
Груповий стандарт 434 16,7** 7,27 43,4 16,7** 7,27
Подальший аналiз в^фбраних ма-терiалiв дав змогу класифкувати ЦЧС-лiнiT за комбiнацiйною здатнютю залежно-стi вiд характеру ТхньоТ взаeмодiT з група-ми багатонасiнних матерiалiв.
Оцiнку насiнноT продуктивностi лн нiй-запилювачiв та створених на Т'хый ос-новi гiбридiв наведено в табл. 2.
Слщ зазначити, що в кращих пб-ридних комбЫа^ях спостерiгали збть-шення насiнноT продуктивное^ гiбрида порiвняно з батькiвською формою, а саме ЧС 70 / С 2/нз; ЧС 70 / С 3/нз; ЧС 70 / С 2/н1 ЧС 70 / С 3/н1; ЧС 97 / С 2/н1; ЧС 97 / С 1/н1 ЧС 97 / С 2/нз.
Таблиця 2
Насiнна продуктивнiсть ЦЧС-гiбридiв та багатонасшних запилювачiв (2009 р.)
Племена назва Маса наання з одного нaсiнникa, г
3 з ЧС 70 з ЧС 97
С 1/н1 35,0 25,0 45,0
С 1/н2 65,0 65,3 20,1
С 1/н3 34,0 30,6 38,7
Середне 44,7 40,3 34,6
С 2/н1 35,5 42,6 45,8
С 2/н2 38,0 35,7 38,7
С 2/н3 35,5 45,8 42,1
Середне 36,3 41,4 42,2
С 3/н1 32,0 36,2 35,1
С 3/н2 45,2 46,8 48,7
С 3/н3 35,6 45,1 40,1
Середне 37,6 42,7 41,3
Вивчаючи гiбриди, одержанi за схемою одностороннiх циктчних схрещу-вань потомств трьох багатонаанних по-пуляцiй з набором ЦЧС-лУй рiзного по-ходження, паралельно оцЫювали полн кроснi гiбриди багатонасiнних номерiв та Тхню власну продуктивнiсть при близь-кому родинному схрещуваннк
Загальну комбЫацмну здатнiсть (ЗКЗ) компонентiв визначали як вщхи-лення середнього значення ознаки у пб-ридiв вщ такоТ ж ознаки в цтому по до-
слiду. Специфiчну комбЫацмну здатнiсть (СКЗ) визначали як вщхилення показникiв конкретного гiбрида, одержаного вщ схрещування двох батькiвських компонент i вiд середнього по дослщу.
У табл. 3 представлено результа-ти оцiнки комбiнацiйноT здатностi багатонаанних зaпилювaчiв за врожайнiстю.
Анaлiзуючи таблицю, необхiдно зазначити, що номери з високою ЗКЗ як правило мали високу СКЗ. У наших до-слщженнях слiд вiдмiтити багатонаанний
Таблиця 3
Комбшацшна здатнiсть багатонасiнних запилювачiв за врожайнiстю групового
стандарту 51,3 т/га (2009 р.)
Племена назва ЗКЗ при схрещуваннi з СКЗ при схрещуванн з
ЧС 70 ЧС 97 ЧС 70 ЧС 97
Добори iз С 1
С 1/н1 1,5 0,4 1,2 -1,2
С 1/н2 0,1 5,7 -2,5 2,5
С 1/н3 -1,6 -6,1 -0,2 0,2
Добори iз С 2
С 2/н1 1,4 1,3 0,7 -0,7
С 2/н2 1,6 -2,0 -0,6 0,6
С 2/н3 -3,0 0,7 0,5 -0,5
Добори iз С 3
С 3/н1 -2,0 0,9 -0,9 0,9
С 3/н2 -0,4 0,5 -0,1 0,1
С 3/н3 2,4 -1,4 -0,7 0,7
Н1Ро5 - 2,25 т/га.
номер С 1/н2, в^фбраний з популяцiТ С 1, у якому за високоТ ЗКЗ специфiчна комбн нацiйна здатнiсть схрещування з ЧС 97 була також досить пщвищеною.
У груп доборiв iз С 2 номерiв з ви-сокими показниками ЗКЗ та СКЗ не вияв-лено, хоча за продуктивною деякi ком-бЫацп перевищували груповий стандарт на 3-8% (наприклад, номер С 2/н1 пере-вищував стандарт на 4% при ЗКЗ 1,4).
Параметри пластичност та стабiльн(
(2007-
У доборах iз С 3 вiдмiчено номер С 3/н3, який поряд з власною високою продуктивнiстю (108% до стандарту), мав винятковi ЗКЗ та СКЗ.
Аналiзуючи параметри пластично-стi й стабтьност лiнiй-запилювачiв за оз-накою врожайнiсть, спостерiгали, що лн нiТ-запилювачi С 3/н2 та С 3/н3 активно вiдзивалися на змiну умов середовища (табл. 4).
Таблиця 4 1 лiнiй-запилювачiв за врожайнiстю 19 рр.)
Племена назва Ь| Э2|
Група доборiв iз С 1
С 1/н1 0,77 1,84 0,016
С 1/н2 0,81 1,24 0,011
С 1/н3 0,73 1,23 0,010
Група доборiв iз С 2
С 2/н1 0,64 3,77 0,032
С 2/н2 0,59 9,34 0,084
С 2/н3 1,15 0,17 0,001
Група доборiв iз С 3
С 3/н1 0,83 0, 11 0,001
С 3/н2 1,02 0,48 0,827
С 3/н3 1,01 0,41 0,801
1х можна пропонувати як компоне- високоТ культури землеробства. У той же нти гiбридiв для вирощування в умовах час на низьких агрофонах Тхн показники
продуктивност можуть знижуватись. Лн нiT-зaпилювaчi С 2/н1 та С 2/н2 мало реа-гували на змiну умов середовища.
Iншi лiнiT-зaпилювaчi достовiрно не в^^знялися вiд середньоT плaстичностi для даного набору.
Проведен дослiдження показали, що лшп-запилювач^ вiдiбрaнi з багатонаанних популяцй, е досить стабтьними i пластичними. Тaкi оцiнки досить повно включають у себе оцшку умов середовища та його взаемодю з конкретним генотипом. Це пов'язано з бюлопею цвтння, походженням, цитогенетичними особли-востями лiнiй-зaпилювaчiв, а також Tх-ньою комбшацмною здaтнiстю, що у кн-цевому пщсумку зумовило ефективнiсть селекцiйних дослщжень.
Висновки. Кращими за комбша-цйною здaтнiстю виявились популяцп С1 та С 2, з яких за комплексом госпо-дарсько-цшних ознак видтено лшп-запи-лювaчi С 1/н1, С 1/н3 та С 2/н3.
Умови середовища проявляли специфiчний вплив на реакцю рiзних ти-пiв генних взаемодм у конкретних наборах гiбридiв. Позитивна взaемодiя iз се-редовищем служить складовою гетеро-зисного ефекту.
Новостворен лiнiT-зaпилювaчi ди-ференцiйовaно реагували на змiну умов середовища. Ефекти плaстичностi i ста-бiльностi залежали вiд умов середовища, в яких проходила реaлiзaцiя генотипу. Виявлено лшп з високою еколопчною плaстичнiстю та стaбiльнiстю за врожай-нiстю.
Використана лiтература:
1. Адаменко, Д. М. Селекця буряку цукрового на стмкють проти церкоспорозу. / Д. М. Адаменко, А. О. Яценко, А. е. Ма-нько [та шш^. // Еволюцiя рослинного св^у в природному i культигенному середовищк зб. тез доп. Мiжнaрод. наук. конф., присвя-ченiй 200^ччю вiд дня народження Чарльза Дарвша (Умань, 20-23 жовтня 2009 р.). -Умань: НДП «Софпвка» НАН Украши, 2009. — Вип. 5. - С. 131-133.
2. Перетятько, В. Г. Комбшацмна цiннiсть i пiдвищення ефективностi селекцп на гетерозис. / В. Г. Перетятько, В. П. Радченко, Д. М. Адаменко. // Цукровi буряки. - 2001.- № 1.- С. 20.
3. Адаменко, В. Д. Цшнють пред-ставникв роду 1_. для селекцп буряку цу-
крового. / В. Д. Адаменко. // Автохтоны та штродукован рослини: зб. наук. праць НДП "Софпвка" НАН Украши. - 2009. -Вип. 5. - С. 107-110.
4. Опалко, А. I. Результативнють природного i штучного добору залежно вщ прояву генотипу у фенотип. / А. I. Опалко. // Еволюця рослинного св^у в природному i культигенному середови-щк зб. тез доп. Мiжнарод. наук. конф., присвяченй 200^ччю вiд дня народження Чарльза Дарвша (Умань, 20-23 жовтня 2009 р.). - Умань: НДП «Софпвка» НАН Украши, 2009. - С. 109-111.
5. Савченко, В. К. Оценка общей и специфической комбинационной способности в селекции на гетерозис. / В. К. Савченко. // Генетика. - 1966. - № 5. - С. 2939.
6. Яценко, А. О. Результати селекцп цукрових бурякв в Ыститут корене-плщних культур УААН. / А. О. Яценко,
A. I. Опалко, С. Г. Труш [та шш^. // Досяг-нення i проблеми генетики, селекцп та бютехнологп: зб. наук. пр. Укр. т-ва генет. i селекц. iм. M.I. Вавилова. / Редкол. Кунах В. А. та ш.- К.: Логос, 2007. - С. 234238.
7. Finlay, K. W. The analysis of adaptation in a plant-breeding programme. / K. W. Finlay, G.W. Wilkinson. // Aust. Agric. Res. -1963. - №14.- Р. 14-18.
8. Глеваський, I. В. Буряквництво. / I. В. Глеваський. - К.: Вища школа, 1991.320 с.
9. Болелова, З. А. Использование генетических особенностей признака самонесовместимости у свеклы при создании самоопыленных линий. / З. А. Болело-ва. // Результаты исследований, перспективы развития и внедрение в производство достижений науки в области свекловодства: сб. науч. тр. ВНИС. - К.: 1980. -Вып. 1. - С. 42-48.
10. Дорофеев, В. Ф. Цветение, опыление и гибридизация растений. /
B. Ф. Дорофеев, Ю. П. Лаптев, Н. М. Че-калин.- М.: Агропромиздат, 1990. - 144с.
11. Малецкий, С. И. Цитогенетиче-ское изучение самосовместимости и пере-кр е стной несовместимости сахарной свеклы. / С. И. Малецкий, Е. В. Семенова, В. И. Семенов. // Генетика. - 1970. - Т. 6, вып. 11. - С.78-80.
12. Сщенко, В. О. Основи наукових дослщжень: пщруч. для пiдг. бакал. в агр. ВНЗ. / В. О. Сщенко, П. Г. Копитко, В. П. Опришко [та Ыш^. - К.: Дiя, 2005. -288 с.
13. Fisher, R. A. Statistical methods for research workers. / R. A. Fisher. - New Delhi: Cosmo Publications, 2006. - 354 p.
14. Жученко, А. А. Адаптивная система селекции растений (эколого-генетические основы). / А. А. Жученко. -М.: РУДН, 2001. - Т. 1. - 780 с.
УДК 633:582.631.53.02 Яценко А. О., Опалко А. I., Адаменко Д. М., Полщук В. В., Адаменко В. Д.
Генетична цннють лiнiй-запилювачiв буряку цукрового (Beta vulgaris L. ssp. vulgaris var. altissima Doell). // Сортовив-чення та охорона прав на сорти рослин: науково-практичний журнал. / М-во агра-рноТ пол^ики УкраТни, Державна служба з охорони прав на сорти рослин, УкраТнсь-кий Ыститут експертизи сортв рослин; голов. ред. Хаджиматов В. А. [та 1н.]. - К., 2010. - № 1 (11).
Вивчали генетичн особливост ба-гатонаснних популяцй буряку цукрового. Удосконалено способи створення комбн нацйно цiнних лiнiй-запилювачiв - ком-понентiв гiбридiв на ЧС основк Умови се-редовища впливали на реакцю рiзних типв генних взаeмодiй у конкретних наборах гiбридiв. Позитивнi ефекти взае-модiТ i3 середовищем е однею 3i складо-вих гетерозисного ефекту. Встановлено, що ефекти пластичност i стабiльностi залежать вiд умов середовища, в яких проходить реалiзацiя генотипу.
Ключовi слова: буряк цукровий, гетерозис, лУя, комбiнацiйна здатнiсть, стерильнють, пластичнiсть, стабiльнiсть УДК 633:582.631.53.02 Яценко А. А., Опалко А. И., Адаменко Д. М., Полищук В. В., Адаменко В. Д. Генетическая ценность линий-опылителей свеклы сахарной (Beta vulgaris L. ssp. vulgaris var. altissima Doell). // Сорто-вивчення та охорона прав на сорти рос-лин: науково-практичний журнал. / М-во аграрноТ пол^ики УкраТни, Державна служба з охорони прав на сорти рослин, УкраТнський Ыститут експертизи сортв рослин; голов. ред. Хаджиматов В. А. [та 1н.]. - К., 2010. - № 1 (11).
Изучали генетические особенности многосемянных популяций свеклы сахар-н о й . Усовершенствовано способы создания комбинационно ценных линий-опылителей - компонентов гибридов на МС основе. Условия среды влияли на реакцию типов генных взаимодействий в конкретных наборах гибридов. Положительные эффекты взаимодействия со средой являются одной из составляющих гетеро-зисного эффекта. Установлено, что эффекты пластичности и стабильности зависят от условий среды, в которых происходит реализация генотипа. УДК 633:582.631.53.02 Yatsenko, A., Opalko, A., Adamenko, D., Polishchyk, V., Adamenko, V. Genetic value pollenizer lines of the sugar beet (Beta vulgaris L. ssp. vulgaris var. altissima Doell). // Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин: науково-практичний журнал. / М-во аграрноТ пол^ики УкраТни, Державна служба з охорони прав на сорти рослин, УкраТнський Ыститут експертизи сортв рослин; голов. ред. Хаджиматов В. А. [та 1н.]. - К., 2010. - № 1 (11).
The features of sugar beet polygerm seed populations were studied. The ways of creation of combination-valuable pollenizers line -- component hybrid on sterile base were improve. The environment conditions had influenced on reaction of different types of genic interactions in specific sets of hybrids. The positive effects of interaction is a part of heterosis effects. It is proved that plasticity and stability effect depend on environment condition where genotype realization occurs.
