CC BY
7УДК 633.63:631.527.51:519.23
ДОБ1Р РОСЛИН-ЗАПИЛЮВАЧ1В ДЛЯ ФОРМУВАННЯ ГЕНЕТИЧНИХ ДЖЕРЕЛ ПОКРАЩЕНО1 ТЕХНОЛОПЧНО1 ЯКОСТ1 КОРЕНЕПЛОД1В БУРЯКУ ЦУКРОВОГО (Beta vulgaris L.)
М. О. Корнеева, кандидат 6^oei4Hux наук, Я. А. Мельник, acnipaHm
1нститут б'юенергетичних культур i цукрових бурякв НААН Украни
Вступ. Технолопчна якють коре-неплодiв буряку цукрового (Beta vulgaris L.) е складною ознакою, яка важко пщда-еться селекцiйному покращанню [1]. Причиною цьому е висока фенотитчна варн абельнiсть складових (елемен^в) цiеT ознаки, взаемозалежнiсть Тх у системi цн лiсного генотипу, а також вщсутнють ге-нетичних донорiв ознак якостi. Для пщ-вищення ефективност селекцiйного про-цесу у цьому напрямi необхiдно знати генетично-статистичн параметри дослн джуваних популяцiй, вивчити спектри широкого рiзноманiття особин у Т'хых ва-рiацiйних рядах за вама ознаками, i тть-ки тодi на основi точних i надiйних оцiнок генотипiв можна створити у потомства новi джерела i донори ознак покращеноТ' технологiчноT якост [2].
Для цiлеспрямованого ведення добору рослин за даними параметрами елемен^в технологiчноT якостi корене-плодiв необхщно знати наскiльки розпо-дiл генотитв дослiджуваноT популяцiT вiдрiзняеться вiд генетичного розподту i визначити межi значень, за якими буде вестися добiр. 1ндивщуальний добiр з по-пуляцп за будь-якою ознакою можна про-водити, керуючись одним з таких прин-цитв: 1) вiдiбрати особини, що характе-ризуються певним значенням ознаки добору; 2) в^фбрати особини, у яких вщмн чено перевищення середнього значення ознаки за фенотипом з певним ступенем впевненост^ 3) добрати певну ктькють бажаних особин, виходячи з можливос-тей Ух подальшого вивчення [3]. Для того, щоб виконати ц завдання, потрiбно вивчити характер мЫливост кожноT ознаки. При цьому умови вирощування таких ро-слин мають бути максимально однако-
вими, адже певнi «локальы» вщмЫност умов можуть зрушити межi випадкових коливань. ^м того, у в^фбраних особин необхiдно перевiрити успадкування ознак, за якими вiвся добiр.
Застосування статистичних мето-дiв оцiнки ктьюсноТ мiнливостi елементiв технологiчноT якостi та вивчення вщповн дностi емпiричного розподту теоретичному мають на мет допомогти селекцю-неру як при виборi вихiдних генотипiв родоначальник, на яких будуть заклада-тися лУ, так i сформувати на Тх основi колекцiT генетичних донорiв ознак - складових макроознаки. Для технолопчно'Т якостi коренеплодiв - це генетичнi джерела пониженого вмюту шкiдливих iонiв К+, Ыа +, о-амЫного N.
Матерiали i методика прове-дення дослiджень. Дослiди проводили на Уладово-Люлинецькiй ДСС у 20082009 рр. Матерiали багатонаанних запи-лювачiв, вирощенi у селекцмних розсад-никах за максимально однакових умов, вивчали за Ыдивщуальною мЫливютю основних елементiв технологiчноT якостi коренеплодiв (умiст шкiдливих iонiв К+, Ыа+, о-амЫного Ы, доброякiснiсть соку, маса коренеплоду, цукристють, вмiст су-хоТ речовини, втрата цукру в меляа, ви-хiд меляси, МВ-фактор та вихщ цукру). Вiдiбранi за типовою формою корене-плоди були пщдаы iндивiдуальнiй поля-ризацiT на автоматична лiнiT «Венема». До дослiду були залучен двi популяцiT уладiвськоT селекцп ( У 1948 - на пщви-щену цукристiсть (7) i У 752 - на пщви-щену врожайнiсть (Е), якi тривалий час знаходилися у селекцмному опрацюванн за напрямами доборiв. Пiсля порiвняння емпiричного i теоретичного розподiлiв
частот значень за вищевказаними озна-ками добирали у певному спектрi мЫли-вост за кращими (найнижчими) показни-ками вмiсту шкiдливих iонiв К+, Ыа +, а-aмiнного N рослини з тим, щоб (пюля вивчення успадкування) сформувати ге-нетичн джерела цих ознак, а також ви-значити ефективнiсть застосування Ыди-вiдуально-родинного добору. Математи-чну обробку експериментальних даних проводили на основi мещфв варiацiйноT статистики за допомогою програми БТАЛБЛОД-б [4, 5]. За В. Г. Вольфом, у асиметричних рядах положення модального класу Мо (найбтьш часте значення ознаки) вщносно середньоТ арифметич-ноТ зумовлюе знак асиметрiT: у позитивно асиметричних рядах Мо>х (правосторон-
ня асиметрiя), у негативно асиметричних Мо<_х ( лiвостороння асиметрiя).
Результати дослiджень та !х обговорення. Вмст юшв К+. За однако-вого вмiсту (4,3 мг-екв. на 100 г сироТ ре-човини) iонiв К+ в обох популя^ях бть-шою варiабельнiстю (29,5) характеризу-вався матерiал цукристого напряму У 1948-7 порiвняно з матерiалами уро-
жайного напряму У 752-Е (22%). На рис. 1 i 2 показано вiдповiднiсть емтрич-ного розподiлу частот значень шкщливих iонiв К+ нормальному розподiлу.
Аналiз показав наявнiсть незнач-ноТ лiвосторонньоT асиметрiT в обох попу-ля^ях (коефiцiенти асиметрiT А були майже рiвними —0,30 i -0,33 вщповщно) та позитивного ексцесу. Причому бть-шим ексцес виявився у популяцп У 752-Е (3,7), ыж у цукристих зразках (2,5). Клас 4-5 був модальним, осктьки частота середых значень варiацiйного ряду була найвищою (у популяцiT У 1948-7 - 38%, у популяцп У 752-Е -49%). Клас 3-4 в обох популя^ях був також вагомим (понад 30%). Проте селек-цмну привабливють складае незначна частка рослин клаав 0-1, 1-2 та 2-3 з умн стом юыв К+ до 3,46 (популя^я У 1948-7) та 3,49 мг-екв. (популя^я У 752-Е). Цi рослини, збережен у чис-тотi методом продовження вегетацмного перiоду (на половин коренеплоду) та через Ыбридинг (друга частина коренепло-
Рис. 1. Емшричний i теоретичний розподiли частот значень умюту iонiв К+
у популяцп У 1948-7.
Прим1тка. Емп1ричний под1л позначено стовбцями, теоретичний - л1н1ею.
Рис. 2. Емшричний i теоретичний розподiли частот значень умiсту iонiв К+
у популяцп У 752-Е.
Пстограма розподл генотитв за KanieM запилювача У752
ду), необхщно об'еднати у групу добору, вивчити успадкування в^фбраних ознак i в рaзi його пщтвердження сформувати на |'хнм основi селекцiйний зразок - гене-тичне джерело або пюля вивчення в кть-кох послщовних поколiннях - донор озна-ки низького вмюту iонiв К+.
Вмст ioHie Na+. Кращою за вмю-том юыв Na+ була популяцiя цукристого типу У 1948-Z (1,5 мг-екв.) проти 1,96 у популяцп У 752-Е урожайного напряму. Ця ознака характеризувалася значною мЫливютю. lï значення виходили за межi трьох стандартних вщхилень, тобто були за межами випадкових вщхилень, що вказуе про можливють ефективного до-
бору за даною ознакою.
У популяцп У 752-Е коефщент ва-рiацiT становив 45%, у популяцп У 1948-7 - 56%. Як коефщент варiацiT, так i амплн туда варювання свiдчили про значну ймовiрнiсть знаходження у даному варiа-цiйному ряду популяцп У 1948-7 бажаних генотитв з низьким умютом зольного елемента. В обох зразках емшричний розподт частот характеризувався право-сторонньою (Мо>х) асиметрiею (рис. 3 i 4), проте у популяцп У 1948-7 вЫ виявив-ся бiльш вираженим, осктьки коефщент асиметрiT А був удвiчi вищим порiвняно з популя^ею урожайного типу У 752-Е i становив 1,8 проти 0,92.
Пстограма розподшу генотипiв за HaTpieM запилювача 1948
Рис. 3. Емшричний i теоретичний розподiли частот значень умюту iонiв Ыа+
у популяцп' У 1948-7.
Рис. 4. Емшричний i теоретичний розподiли частот значень умiсту iонiв Ыа+
у популяцп У 752-Е.
Гiстограма розподiлу генотитв за натрieм запилювача У752
Значения позитивного ексцесу, навпаки, бтьш високим було у популяцп У 752-Е (5,7 проти 3,7). Групи добор1в, у яких най1мов1рн1ше буде спостер1гатися значне зрушення ознаки у бажаний б1к, дcцiльнc формувати з 5% рослин популяцп У 1948-7 i 3% рослин - популяцп У 752-Е., а за менш суворого добору (класи 0-0,5, 0,5-1,0) таю групи розши-ряться до 12 i 33% вiдпcвiднc. Кращою для добору за ^ею ознакою е пcпуляцiя цукристого типу У 1948-7, cскiльки най-вища частота у ТТ варiацiйному ряду змн щена у бк низького вмiсту icнiв Ыа+.
Вмст ошв a-амiнного N. Графiч-не зображення емпiричнcгc рcзпcдiлу частот обох дcслiджуваних пcпуляцiй за вмiстcм а-амЫного N вказуе на наявнiсть пку у центрi пcрiвнянc з положенням найбiльш високоТ частини кривоТ генети-чного статистичного рcзпcдiлу (рис.5, 6). Емшричний рcзпcдiл цiеТ ознаки мае ви-гляд незначноТ позитивноТ асиметрп (А=0,7 для популяцп У 1948-7 i А=0,4 для пcпуляцiТ У 752-Е). Проте для пcпуляцiТ урожайного типу вщсутым виявився клас 2,5-3,0. Покращання цiеТ ознаки можливе за умови добору в обох популя^ях не-
Пстограма рcзпcдiлу гннотитв за альфа-амшним азотом запилювача 1948
Рис. 5. Емшричний i теоретичний розподiли частот значень умiсту iонiв а-амшного N у популяцп У 1948-7.
Рис. 6. Емшричний i теоретичний розподiли частот значень умiсту iонiв а-амшного N у популяцп У 752-Е.
значноТ (до 3%) частки рослин зi значен-ням ознаки 2,3-3,94 мг-екв. для популяцп У 1948-7 i 1,83-2,69 мг-екв. для популяцп У 752-Е.
Ознаки з асиметричним розподн лом генотипiв у результат спрямованих схрещувань можуть проявляти ефект гетерозису, тому доцтьним буде створен-ня самозапильних лiнiй на основi цих до-слiджуваних популяцй для цiлей гетеро-зисноТ селекцп або ж для формування синтетикв з пониженим умiстом мелясо-утворювальних iонiв.
Розподiл iнших ознак у двох до-слiджуваних популяцiях, що характеризуют мелясу (доброякiснiсть соку, втра-ти цукру в меляс i МВ-фактор), виявився також позитивно асиметричним зi змн щенням модального класу влiво (Мо>М), причому вищим коефщент варiацiТ був у популяцп У 1948-7, нж у У 752-Е. У Тх-ньому розпод^ (крiм ознаки МВ-фактор популяцiТ У 752-Е) спостер^али позитив-ний ексцес, який характеризував пк гено-типв модального класу порiвняно з кривою нормального статистичного розподн лу. Така ж тенденця у розпод^ частот значень спостерiгалася i для ознак маса коренеплоду i цукристють. Бiльш вираже-на позитивна асиметрiя характерна для популяцiТ У 1948-7, нж для популяцiТ У 752-Е. За ознакою вмiст сухоТ речовини генотипи популяцп У 1948-7 розподтя-лися так, як це характерно для нормального розподту, проте розподiл генотипв у популяцiТ урожайного типу У 752-Е мав
ч^ко виражену лiвосторонню асиметр1ю (А= - 2,28) i високе значення позитивного ексцесу (Е= 12,9).
Вих'!д цукру. Емпiричний розподт частот майже спiвпадаe з теоретичним, оскльки змiщення е несуттевим (А « 0), що пiдтверджено (рис. 7 i 8). Модальний клас популяцп У 1948-7 з виходом цукру 18,3% мав частоту 44%, така ж частота характерна i для модального класу популяцп У 752-Е, проте значення вибiрковоТ середньоТ було значно нижчим (14%). Варювання рослин за виходом цукру обох популяцй е позитивним ексцесом, проте зi значною перевагою у популяцп У 1948-7 порiвняно зi зразком урожайного напряму добору (Е = 1,8 проти 0,4). По-кращання цеТ ознаки слщ вщнести як на ТТ абсолютне збiльшення, так i на вибра-кування генотипв, якi попадали у лiвий малопродуктивний "шлейф". Вiдсоток добору рослин наступний: 8% для популяцп цукристого типу i 5% - для популяцп урожайного напряму.
Висновки. Таким чином, для по-глибленого вивчення вихщних популяцй запилювачiв для рекурентноТ селекцп не-обхiдно проводити порiвняльну оцнку розподiлу емпiричних i теоретичних частот елементв технологiчноТ якостi коре-неплодiв. Встановлено, що за ознакою вмют iонiв К+ для вихщних популяцй, що залучаються до рекурентного покращан-ня, розподiл характеризуеться незначною лiвосторонньою асиметрiею i позитивним
Класи
Рис. 7. Емшричний i теоретичний розподiли частот значень виходу цукру
у популяцп У 1948-7.
Пстограма розпод|лу генотип1в за виходом цукру запилювача У752
Класи
Рис. 8. Емшричний i теоретичний розподiли частот значень виходу цукру
у популяцп' У 752-Е
ексцесом. Таку ж тенденцю виявила i популя^я У 752-Е за ознакою вмют сухих речовин. Розподiл генотитв за iншими ознаками, що е складовими технолопчноТ якостi, мав правосторонню асиметрю i позитивний ексцес, який бтьшою мiрою виражений у популяцп цукристого напря-му добору. Визначено класи i частоти найбiльш бажаних для добору генотитв, якi мають високий потен^ал можливос-
тей добору на Тхне полiпшення. На Тх ос-новi будуть сформованi генетичн джере-ла, а в подальшому - донори ознак по-кращеноТ якостi коренеплодiв буряку цук-рового.
Використана л^ература:
1. Корнеева, М. О. Асоцiйований добiр запилювачiв - компонентв ЧС пб-ридiв за збором цукру i елементами тех-
нолоМчноТ якост. / М. О. Корнеева, Е. Р. Ермантраут, Я. А. Мельник. // Цук-poBi буряки. - 2009. - № 6 (72). - С. 1618.
2. Скорик, В. В. HoBi донори до-мЫантноТ кoрoткoстеблoстi жита озимого. / В. В. Скорик, О. I. Буняк. // Сортовив-чення та охорона прав на сорти рослин. -К.: Алефа, 2008. - № 2 (8). - С.5-13.
3. Вольф, В. Г. Статистическая обработка опытных данных./ В. Г. Вольф. - М.: Колос, 1966. - 253 с.
4. Ермантраут, Е. Р. Методика наукових дослщжень в агрономп. / Е. Р. Ермантраут, М. А. Бобро, Т. I. Гоп-цй [та Ыш^. // Математична обробка. -Харкв, 2008. - С. 45-55.
УДК 533.63.527.51:519.23 Корнеева М. О., Мельник Я. А. Дoбiр рoслин-запилювачiв для формування ге-нетичних джерел покращеноТ технолопч-ноТ якост кoренеплoдiв буряку цукрового (Beta vulgaris L.). / Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин: науково-практичний журнал. / М-во аграрноТ полн тики УкраТни, Державна служба з охоро-ни прав на сорти рослин, УкраТнський Ы-ститут експертизи сoртiв рослин; шеф-ред. Мельник С. I. [та 1н.]. - К., 2010. -№ 2 (12).
Вивчено за 11 ознаками техноло-гiчнoТ якoстi емпiричний рoзпoдiл частот генотипв, проведено його пoрiвняння з кривою генетично статистичного розподн лу. Виявлено наявнють переважно пра-восторонньоТ асиметрiТ i позитивного ексцесу за бтьшютю ознак (вмiст ioнiв Na+, a-N, дoбрoякiснiсть соку, втрата цук-ру в мелясi, вихiд меляси, МВ-фактор) i лiвoстoрoнньoТ асиметрiТ за вмютом ioнiв K+ та сухоТ речовини. Вiдiбранo рослини з популяцй цукристого У 1948-Z та урожайного У 752-Е типв для формування генетичних джерел ознак покращеноТ технолоМчноТ якoстi кoренеплoдiв буряку цукрового.
Ключовi слова: буряк цукровий (B. vulgaris L.), селекцiйна цiннiсть, озна-ки, запилювачi, технoлoгiчна якiсть бу-ряку.
УДК 533.63.527.51:519.23 Корнеева М. О., Мельник Я. А. Отбор растений-опылителей для формирования генетических источников улучшенно-
го технологического качества корнеплодов свеклы сахарной (Beta vulgaris L.). / Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин: науково-практичний журнал. / М-во аграрноТ полiтики УкраТни, Державна служба з охорони прав на сорти рослин, УкраТнський Ыститут експертизи со-ртв рослин; шеф-ред. Мельник С. I. [та 1н.]. - К., 2010. - № 2 (12).
Изучено эмпирическое распределение частот генотипов за 11 признаками технологического качества, проведено его сравнение с кривой генетически статистического распределения. Выявлено наличие преимущественно правосторонней ассиметрии и положительного эксцесса в большинстве признаков (содержание ионов Na+, a-N, доброкачественность сока, потеря сахара в патоке, выход патоки, МВ-фактор) и левосторонней ассиметрии по содержанию ионов K+ и сухого вещества. Отобраны растения из популяций сахаристого У 1948-Z и урожайного У 752-Е типов для формирования генетических источников признаков улучшенного технологического качества сахарной свеклы. УДК 533.63.527.51:519.23 Korneyeva M., Melnyk Ya. Selection of plants-pollinators for the formation of genetic sources of traits of improved technological quality of sugar beet roots (Beta vulgaris L.). / Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин: науково-прак-тичний журнал. / М-во аграрноТ пол^ики УкраТни, Державна служба з охорони прав на сорти рослин, УкраТнський Ысти-тут експертизи сортв рослин; шеф-ред. Мельник С. I. [та 1н.]. - К., 2010. - № 2 (12).
Empiric distribution of genotipes frequency for 11 trais of technological quality was studied and compared with a normal statistical distribution. The presence of prevailing rightside asymmetry and positive excess for the majority of traits (content of Na+ ions, a- N, juice purity, sugar loss in molasses, molasses output, MB-factor) and left side asymmetry (content of K+ ions, dry matter) was found plants from the populations of sugar type beet (U1948-Z) and yield type beet (U752-E) were selected for the formation of genetic sources of higher quality traits of sugar beet roots.
