CC BY
33
155М 0202-5493. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (151-152), 2012
РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ ПЕРВОГО ЦИКЛА РЕКУРРЕНТНОГО ОТБОРА ПОДСОЛНЕЧНИКА ПО МОРФОТИПУ
С.Г. Бородин,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор И.В. Илларионова,
аспирант
ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии Россия, 350038. г. Краснодар, ул.Филатова, 17 тел.(861) 254-13-59, факс (861)254-27-80 e-mail: [email protected]
Ключевые слова: подсолнечник, тип прикрепления, степень наклона, наклон растений, дизайно-эстетические свойства, масличность.
УДК 631.52:633.854.78
Введение. В Российской Федерации, несмотря на широкое распространение простых и трёхлинейных гибридов, доля сортов-популяций подсолнечника, отличающихся высокой экологической пла-
стичностью и разнообразием хозяйственно ценных признаков, остаётся весьма значительной.
Основными минусами сортов являются их недостаточная выравненность по высоте и наклону, а также прохождению фаз роста и развития растений [4]. Тип прикрепления корзинки и степень наклона растений обуславливают не только пригодность сорта к механизированной уборке, определяя величину потери урожая, но и его привлекательность как коммерческого продукта [1; 5].
Создание высокопродуктивных сортов подсолнечника, выровненных по морфометрическим признакам, отличающихся оптимальным типом прикрепления корзинки и низкой степенью наклона растений, позволит составить высокую конкуренцию гибридам на рынке семян этой важнейшей культуры.
В своей работе мы использовали классификацию растений подсолнечника по типам прикрепления корзинки, предложенную А.И. Гундаевым (рис. 1.) [3].
тип 1 - горизонтальный; тип 2 - вертикальный; тип 3 - полувертикальный; тип 4 - обратно-горизонтальный.
Рисунок 1 - Типы прикрепления корзинки (по Гундаеву А.И. [3])
Чтобы полностью охарактеризовать расположение корзинки, недостаточно использовать только понятие тип прикрепления. Поэтому в работе мы ввели такие показатели, как наклон растений, который определяли по разности между высотой растения (см) и расстоянием от
поверхности земли до пространственного расположения корзинки (см), и степень наклона растений (%) [6].
Расчет степени наклона растений производился по формуле:
Н = — х 1 О О,
в
где Н - степень наклона растения, %;
В - высота растения, см;
Р - расстояние от поверхности земли до пространственного расположения корзинки, см.
Конечной целью работы является создание высокопродуктивного исходного материала для селекции сортов подсолнечника, обладающих улучшенными ди-зайно-эстетическими свойствами, в том числе выровненных по высоте, морфоти-пу растений и по дружности прохождения различных фаз вегетации. Для этого планируется:
- классифицировать современные сорта и гибриды подсолнечника по типу прикрепления корзинки и наклону растений;
- установить оптимальную фазу развития растений для проведения отборов по этим селектируемым признакам;
- определить результативность отбора на уменьшение степени наклона растений у сортов подсолнечника.
Материал и методы. Изучение растений подсолнечника различного происхождения проводилось в 2010-2011 гг. на коммерческих сортах и гибридах в питомниках конкурсного сортоиспытания (КСИ). Наблюдения и измерения проводили в фазе физиологической спелости. Для этого у 50 учетных растений на каждой делянке измеряли высоту и расстояние от поверхности земли до пространственного расположения корзинки. Затем расчетным путем определяли наклон и степень наклона растений. Вычисление коэффициентов вариации и корреляции осуществляли по общепринятым методикам в изложении Доспехова Б.А. [2].
Результаты и обсуждение. В течение двух лет изучалась взаимосвязь между высотой, наклоном и степенью наклона растений (табл. 1). Анализируя полученные данные, можно отметить, что наибольшей степенью наклона растений обладал сорт Фаворит. У сорта СУР в 2011 г. этот показатель равнялся 34,8 %, тогда как в 2010 г. он был максимальным и составил 37,5 %. Наименьшая степень наклона растений выявлена у сортов Бу-зулук и Бородинский. В результате наблюдений установлено, что величина наклона растений в 2011 г. варьировала от 44,2 см у сорта Бородинский до 69,9 см у сорта Фаворит, в 2010 г. - от 53,4 до 78,6 см соответственно.
Таблица 1
Характеристика сортов подсолнечника по высоте и наклону растений
г. Краснодар, ВНИИМК, КСИ, 2010-2011 гг.
Сорт Высота растения, см Наклон растения, см Степень наклона растения, %
2010 г. 2011 г. 2010 г. 2011 г. 2010 г. 2011 г.
Флагман 230 198 74,5 64,2 32,2 32,6
Фаворит 221 195 78,6 69,9 36,0 36,1
Мастер 225 196 70,4 63,3 31,3 34,2
Юбилейный-60 - 206 - 63,8 - 30,9
Пересвет 224 199 66,9 64,7 29,7 32,5
Бородинский 191 181 53,4 44,2 27,7 24,3
СПК 220 206 68,2 57,7 31,4 27,9
Березанский - 206 - 63,2 - 30,6
Лакомка 215 194 68,3 59,6 31,6 29,9
Умник - 192 - 61,4 - 32,0
ВНИИМК 8883 - 197 - 66,0 - 33,4
МСГ 2205 206 195 68,5 58,2 33,2 29,7
Круиз - 191 - 62,4 - 32,5
Орешек 175 174 60,5 52,3 34,5 29,9
К-Р-453 - 185 - 56,0 - 32,5
Бузулук - 180 - 55,1 - 21,3
СУР 152 166 56,9 58,0 37,5 34,8
Среднее 206 192 67,0 60,0 32,5 30,9
Коэффициент вариации ^% 11,6 10,0 8,9 12,0
Коэффициент корреляции*, г 0,16 0,70
* - представлен коэффициент корреляции между признаками наклон растений и степень наклона.
Между степенью наклона и наклоном растений у сортов подсолнечника в 2011 г. выявлена сильная положительная корреляция (г=0,70).
В процессе исследований нами изучалось 17 перспективных и районированных гибридов подсолнечника. Из них 15 простых и 2 трёхлинейных (Юпитер и Кубанский 930) (табл. 2).
Таблица 2
Характеристика гибридов подсолнечника по высоте и наклону растений
г. Краснодар, ВНИИМК, КСИ, 2010-2011 гг.
Гибрид Высота растения, см Наклон растения, см Степень наклона растения, %
2010 г. 2011 г. 2010 г. 2011 г. 2010 г. 2011 г.
Альянс Трио - 170 - 75,6 - 44,5
Факел 175 173 31,5 45,6 17,9 26,1
ПР64А89 - 175 - 44,1 - 24,9
ПР64А83 - 173 - 54,5 - 31,2
НК Роки - 177 - 43,5 - 24,5
ПР63А90 182 180 56,6 61,4 31,2 34,0
НК Брио 185 177 34,2 46,1 24,2 26,2
Арена ПР 190 175 48,5 42,8 25,5 24,6
Александра ПР - 174 - 43,5 - 24,9
НК Армони - 178 - 32,1 - 18,1
НК Конди - 185 - 61,5 - 33,0
НК Делфи - 184 - 42,3 - 22,7
Ригасол ОР - 181 - 49,6 - 27,2
Опера ПР - 166 - 44,8 - 27,0
LG 5665 191 172 39,3 39,8 23,4 23,1
Юпитер 188 182 50,4 50,2 26,9 27,6
Кубанский 930 192 187 56,6 54,1 29,7 28,7
Среднее 186 177 45,0 47,0 25,5 26,5
Коэффициент вариации ^% 27,2 20,9 25,5 21,1
Коэффициент корреляции*, г 0,92 0,98
* - представлен коэффициент корреляции между признаками наклон растений и степень наклона.
Степень наклона у гибридов варьировала в 2010 г. от 17,9 % у гибрида Факел до 31,2 % у гибрида ПР63А90, в 2011 г. -от 18,1 % у гибрида НК Армони до 44,5 % у гибрида Альянс Трио. Величина наклона растений в 2011 г. изменялась от 32,1 см у гибрида НК Армони до 75,6 см у гибрида Альянс Трио. В 2010 г. из изучаемых гибридов наименьший наклон растений наблюдался у гибрида Факел (31,5 см), максимальный - у ПР63А90 (56,6 см).
Изучаемые трёхлинейные гибриды (Юпитер и Кубанский 930) по степени наклона растений не отличались от простых: даже выявлены простые гибриды, у которых степень наклона растений выше, чем у трёхлинейных.
У гибридов подсолнечника в 2011 г. подтверждена сильная положительная зависимость (г=0,98) между степенью наклона и наклоном растений [2].
В 2011 г. нами были проведены исследования сортов и гибридов подсолнечника для определения их принадлежности к тому или иному типу прикрепления корзинки. В результате анализа экспериментальных данных было выявлено, что из сортов подсолнечника только СУР и Бузулук имеют растения со вторым типом прикрепления корзинки (табл. 3). Растения с третьим типом прикрепления чаще встречаются у сортов Бородинский, СУР и Пересвет.
Так как в 2011 г. наблюдалось большое количество сломанных растений, что усложняет процесс их уборки и увеличивает потери урожая [5], нами были проведены исследования для определения сортов подсолнечника, обладающих повышенной ломкостью стебля (табл. 3).
Таблица 3
Характеристика сортов подсолнечника по типу прикрепления корзинки
г. Краснодар, ВНИИМК, КСИ, 2011 г.
Сорт Количество растений с типом прикрепления, %
2 3 4 сломаны
Флагман 0,0 0,0 98,2 1,8
Фаворит 0,0 0,0 96,7 3,3
Мастер 0,0 0,0 100,0 0,0
Юбилейный-60 0,0 0,0 100,0 0,0
Пересвет 0,0 2,0 98,0 0,0
Бородинский 0,0 17,4 73,9 8,7
СПК 0,0 0,0 98,0 2,0
Березанский 0,0 0,0 96,5 3,5
Лакомка 0,0 0,0 100,0 0,0
Умник 0,0 0,0 95,0 5,0
ВН-8883 0,0 0,0 95,7 4,3
МСГ 2205 0,0 0,0 100,0 0,0
Круиз 0,0 0,0 94,4 5,6
Орешек 0,0 0,0 100,0 0,0
Р-453 0,0 0,0 90,0 10,0
Бузулук 1,9 0,0 94,2 3,8
СУР 2,0 2,0 86,0 10,0
Оценка сортов осуществлялась в фазе технической спелости. В результате были выявлены сорта подсолнечника с повышенной ломкостью стебля (Р-453, СУР и Бородинский).
В 2011 г. проведено исследование гибридов подсолнечника для определения их принадлежности к тому или иному типу прикрепления корзинки (табл. 4).
Таблица 4
Характеристика гибридов подсолнечника по типу прикрепления корзинки
г. Краснодар, ВНИИМК, КСИ, 2011 г.
Гибрид Количество растений с типом прикрепления, %
2 3 4 сломаны
Альянс Трио 0,0 2,9 95,7 1,4
Факел 0,0 3,2 96,8 0,0
ПР64А89 0,0 0,0 100,0 0,0
ПР64А83 0,0 0,0 100,0 0,0
НК Роки 0,0 0,0 100,0 0,0
ПР63А90 0,0 0,0 100,0 0,0
НК Брио 0,0 0,0 93,8 6,3
Арена ПР 1,8 0,0 98,2 0,0
Александра ПР 0,0 0,0 100,0 0,0
НК Армони 0,0 0,0 100,0 0,0
НК Конди 0,0 2,0 98,0 0,0
НК Делфи 0,0 3,8 92,3 3,8
Ригасол ОР 0,0 0,0 100,0 0,0
Опера ПР 0,0 4,8 92,9 2,4
ЬО 5665 0,0 7,7 92,3 0,0
Юпитер 0,0 4,3 95,7 0,0
Кубанский 930 0,0 0,0 97,8 2,2
Анализируя полученные данные, установлено, что растения со вторым типом прикрепления корзинки присутствуют лишь у простого гибрида Арена ПР (1,8 %). Наибольшее количество растений с третьим типом прикрепления обнаружено у простого гибрида ЬО 5665, а также у гибридов Альянс Трио, Юпитер, Опера ПР, Факел и НК Делфи.
По сравнению с сортами гибриды отличаются меньшей ломкостью растений. Повышенной ломкостью обладает гибрид НК Брио, сломанные растения были обнаружены также у гибридов Альянс Трио, Кубанский 930, Опера ПР и НК Делфи.
Изучение процесса формирования типа прикрепления корзинки и степени накло-
на растений проводилось на сортах СУР, Орешек и МСГ 2205, выращиваемых в 2010-2011 гг. в КСИ. Для этого было обследовано по 25 растений каждого сорта в
4 повторностях. Начиная с момента цветения, определяли степень наклона растений с интервалом в один день. Этими исследованиями преследовалась цель определить фазы развития растений подсолнечника, наиболее подходящие для проведения отборов по вышеуказанному признаку.
Анализируя полученные данные (рис. 2), можно отметить, что цветение сорта СУР в 2011 г. началось на 14 суток позже, чем в 2010 г. Промежуток времени от начала (10 %) до массового цветения (75 %) растений в 2011 г. составил 5 суток, что короче на 1 сутки, чем в 2010 г.
Стабилизация степени наклона у сорта СУР в оба года наблюдений отмечалась на 22-й день от начала цветения.
и
1ДЩ>СГ-.Г-,Г--.Г-,Г'-Г-.Г'-Г-.Г'.Г-.Г'.Г-.Г^Г-.Г-,С0тС0
оооооооаоаооооооооооо
(\WmODOHdHdHdHdrjl\nNODO
Дата
2010 г. ---2011г.
п - фаза начала цветения ■ - фая массового цветения
Рисунок 2 - Динамика формирования степени наклона растений сорта СУР.
ВНИИМК 2010-2011 гг.
В 2011 г. продолжено изучение процесса формирования степени наклона растений у сорта Орешек. В результате проведенных исследований (рис. 3) выявлено, что цветение у этого сорта в год наблюдения началось на 14 суток позже, чем в 2010 г., время от начала цветения до массового цветения растений в 2011 г.
составило 5 суток. Стабилизация же степени наклона в 2010 г. отмечалась на 16-й день от начала цветения, а в 2011 г. - на 20-й день.
Рисунок 3 - Динамика формирования степени наклона растений сорта Орешек.
ВНИИМК 2010-2011 гг.
Кроме того, в 2011 г. продолжено изучение процесса формирования степени наклона растений у межсортового гибрида МСГ 2205. Результаты проведенных исследований (рис. 4) свидетельствуют, что цветение у этого гибрида в 2011 г. началось на 11 суток позже, чем в 2010 г. Продолжительность периода от начала цветения до массового цветения составила в 2010 г. 7 суток, в 2011 г. - 4 суток. Стабилизация степени наклона в 2010 г. отмечалась на 20-й день от начала цветения, в 2011 г. - на 17-й день.
С целью определения результативности отбора по типу прикрепления корзинки и степени наклона растений, нами начат второй цикл рекуррентного отбора. Он состоял в отборе лучших по указанным хозяйственно ценным признакам семей из сортов СУР, Орешек и МСГ 2205. В 2009 г. часть семян была высеяна по схеме питомника оценки потомств (ПОП), а вторая часть - находилась в резерве. В 2010 г. резервы семей, лучших по типу прикрепления корзинки и степени наклона растений, были высеяны по схеме питомника направленного переопыле-
ния для гибридизации. После браковки и отбора в 2011 г. лучшие биотипы были направлены для дальнейшего изучения в ПОП с последующим направленным переопылением лучших семей. Ежегодно отобранные биотипы проходят оценку в предварительном сортоиспытании (ПСИ).
В процессе рекуррентного отбора, путем объединения резервов лучших семей, были созданы синтетики (использован термин по аналогии со статьей [7]) по каждому из 3-х исходных сортов. Оценка этих популяций в поле показала (табл. 5), что у материала, выделенного из сорта СУР (синтетик СУР 1 -0), по сравнению с исходной популяцией степень наклона растений уменьшилась в 2010 г. на 15,3 %, а в 2011 г. - на 6,7 %. Материал, выращиваемый в 2011 г. в питомнике направленного переопыления (синтетик СУР 1-1), показал снижение степени наклона на 11 %.
Рисунок 4 - Динамика формирования степени наклона растений МСГ 2205. ВНИИМК 2010-2011 гг.
У синтетика 1 -0 сорта Орешек по сравнению с контролем степень наклона растений уменьшилась в 2010 г. на 2,4 %, в 2011 г. - на 3,5 %. Материал, прошедший в 2011 году гибридизацию в питомнике направленного переопыления (синтетик Орешек 1-1), показал снижение степени наклона по сравнению с контролем на 5,7 %.
Результативность 1-го цикла рекуррентного отбора по морфотипу
г. Краснодар, ВНИИМК, ПСИ, 2010-2011 гг.
Сорт Высота растения, см Наклон растения, см Степень наклона растения, % Урожайность семянок, т/га Масличность абс. сухих семянок, % Сбор масла, т/га
2010 г. 2011 г. 2010 г. 2011 г. 2010 г. 2011 г. 2010 г. 2011 г. 2010 г. 2011 г. 2010 г. 2011 г.
СУР (исходная популяция) 149 159 59,4 47,0 40,0 29,6 2,41 2,78 46,5 50,6 1,01 1,27
Синтетик 1-0 138 148 34,2 34,0 24,7 22,9 2,27 2,69 44,6 49,1 0,91 1,19
Синтетик 1-1 - 144 - 27,0 - 18,6 - 2,64 - 49,6 - 1,18
Орешек (исходная популяция) 174 179 60,5 57,0 34,5 31,7 3,07 3,33 43,3 48,7 1,20 1,46
Синтетик 1-0 177 182 56,8 52,0 32,1 28,2 2,75 3,61 42,1 48,7 1,04 1,58
Синтетик 1-1 - 176 - 46,0 - 26,0 - 3,40 - 46,5 - 1,42
МСГ2205 (исходная популяция) 219 203 76,4 59,0 35,0 28,8 2,93 3,69 41,5 47,8 1,09 1,59
Синтетик 1-0 213 206 56,9 60,0 26,9 29,1 2,95 3,71 41,0 47,5 1,09 1,58
Синтетик 1-1 - 202 - 44,0 - 22,0 - 3,72 - 46,9 - 1,57
Синтетик МСГ 2205 1 -0 по сравнению с контролем (см. табл. 5) показал снижение степени наклона в 2010 г. на 8,1 %. В 2011 г. снижения степени наклона не наблюдалось. Материал, прошедший в 2011 г. гибридизацию в питомнике направленного переопыления (синтетик МСГ 2205 1-0), показал снижение степени наклона по сравнению с контролем на 6,8 %.
Задачей наших исследований являлось не только снижение степени наклона растений и признака наклона растений, но и стабилизация этих показателей по годам, независимо от погодных условий и других факторов. К примеру, анализ результатов исследований 2010-2011 гг., позволил выявить, что у исходной популяции сорта СУР степень наклона растений варьирует в пределах 10,4 %, и признак наклона растений - в пределах 12,4 см. А у синтетика СУР 1-0 эти показатели составляют всего 1,8 % и 0,2 см соответственно.
Заключение. В целом, проведенные исследования позволили установить, что изученные генотипы подсолнечника существенно различаются между собой по степени наклона и наклону растений. Наименьшая степень наклона выявлена у сортов Бузулук и Бородинский и гибридов НК Армони и НК Делфи. Наибольшая степень наклона наблюдалась у сортов СУР и Фаворит, а также у гибридов Альянс Трио и ПР63А90. У сортов и гибридов подсолнечника отмечена сильная положительная зависимость между наклоном и степенью наклона растений.
В условиях 2011 г. выявлены сорта (СУР, Р-453, Бородинский) и гибриды (НК Брио, НК Делфи) подсолнечника, обладающие повышенной ломкостью растений.
Процесс формирования наклона растений начинается в фазе массового цветения и поэтому отборы по исследуемым признакам можно проводить только при их стабилизации: у сорта СУР - на 22-й день от начала цветения; у сорта Орешек
- на 16-20-й день; у МСГ 2205 - на 1720-й день.
В результате первого цикла рекуррентного отбора степень наклона растений удалось стабилизировать и снизить на 5,7-11 %. Достигнуто снижение показателя наклона растений на 11-20 см. В популяциях сортов доля растений с искомыми признаками существенно увеличилась при сохранении уровня их продуктивности.
Список литературы
1. Бочковой, А.Д. Гибридный подсолнечник / А.Д. Бочковой // История научных исследований во ВНИИМКе за 90 лет. - Краснодар, 2008. - С. 15-32.
2. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: Колос, 1979.
- 419 с.
3. Гундаев, А.И. Основные принципы селекции подсолнечника // Генетические основы селекции растений. - М.: Наука, 1971. - С. 417-432.
4. Никитчин, Д.И. Подсолнечник. Биохимия, селекция, возделывание / Д.И. Никитчин. - Пологи, 2002. - 116 с.
5. Шафоростов, В.Д. Потери урожая подсолнечника при уборке и пути их снижения / В.Д. Шафоростов, С.С. Макаров // Науч.-техн. бюл. ВНИИМК. - 2008.
- Вып. 1(138). - С. 95-96.
6. Илларионова, И.В. Наклон корзинки у подсолнечника, как селекционный признак / И.В. Илларионова // Сборник материалов 6-й международной конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные направления исследований в селекции и технологии возделывания масличных культур», посвященной 125-летию со дня рождения В.С. Пустовойта. ВНИИМК, 24-25 февраля 2011 г. - Краснодар, 2011. - С. 101-106.
7. Пустовойт, Г.В. Результаты первого цикла рекуррентной селекции подсолнечника на устойчивость к пепельной гнили / Г.В. Пустовойт, С.Г. Бородин // Науч. -техн. бюл. ВНИИМК. - 1983. - Вып. 82. -С. 5-8.
