CC BY
82Традицiйнi та сучасн методи селекцiT ТгШшт аевйуит 1_. у Миронiвському iнститутi пшеницi
iменi В. М. Ремесла
УДК 633.11«324»:631.524.528
В. В. Кириленко, кандидат сльськогосподарських наук Миронiвський iнститут пшеницi iменi В. М. Ремесла [email protected]
н • ч/ • Ф ••• _ • - • л • ■
Традицiинi та сучаснi методи селекцil ТпЬюит аеБШит 1_. у Мирон1вському ¡нститут пшениц! ¡мен! В. М. Ремесла
У Мирон1вському шститут1 пшениц 1мен1 В. М. Ремесла пд час створення сорт1в ТгШсит aestivum I. в основу класичного методу г1бридизац'и покладено м'жсортов1 схрещування. Доб1р батьк'вських пар здшснюють за еколого-географ'чним принципом. Широко використовують схрещування в1дселектованих за окремими адаптивними ознаками лнш мж собою та 1з сортами мсцево! селекц'й. Одним з основних чинник1в еволюцшного процесу е метод ндукованого мутагенезу, якийу сотн'1 раз1в зб'льшуе частоту появи змнених форм. Терм1чний мутагенез - доб1р озимих форм з ярих сорт1в - базуеться на д'и низьких температур на сорти пшениц яроI (розробив академ'к В. М. Ремесло). Метод внутршньосортових добор1ву селекц'й пшениц озимоIпередбачае створення нових сорт1в Ц1в1 культури шляхом масового добору кращих рослин з м'сцевих популяцш. На цей час 10 сорт1в пшениц озимоI внесено до Державного реестру сорт1в рослин, придатних для поширення в УкраЫ, один - до Державного реестру селекцшних досягнень Рос'шсько1 Федераци, 7 - проходять державне сортовипробування в цих кранах.
Ключов1 слова: пшениця озима, селекщя, метод, добiр, сорт.
Вступ. Зростання виробництва зерна пшениц в державi за сучасного економiчного стану можливе за рахунок потужно'т' бюлопчнот основи формування врожайност сорлв пшениц озимоТ з високим природним потенца-лом продуктивности високою агроеколопчною пластичнктю. Узагальнення наукових досш-джень i практичного досв^у тдтверджуе, що вклад сорту в приркт урожайност становить 50-60% генетичного потенцалу нових сорлв [1-3]. Сорт стае найефективышим нструментом нтенсифкацп сшьгоспвиробництва, особливо за ниышых умов. За прогнозами, глобальн змни ^мату тд впливом природних та ан-тропогенних чинниюв набувають реальности е близькими до критично''' межi та можуть вийти на екстремальыший рiвень [4-6]. У цьому разi е актуальним застосування нових пiдходiв до д^чих селекцiйних програм. Для устшного вирiшення завдань у створеннi й впроваджен-нi досконалiших сортiв пшениц м'якот' озимоТ з полiпшеними якостями зерна необх^но пос-тiйно розробляти новi та вдосконалювати традиции методи селекцп, спрямованi на тдви-щення урожайного й адаптивного потенцалу. Звiдси виникае потреба в тдвищены рiвня та ефективностi формотворчого процесу тд час отримання нового селекцйного матерiалу рiз-
ними методами та напрямами селекцп, якi ста-нуть надмною основою для збiльшення й ста-бiлiзацiT врожайностi в контрастних за погодни-ми умовами роках.
Мета дослщжень полягала у проведены аналiзу багаторiчних дослiджень процесу створення сорлв пшеницi м'якот озимоТ рiзними методами селекцп: пбридизацею, iндукованим i термiчним мутагенезом, внутршньосортовими доборами, а також висвiтлення кожного з мето-дiв, що мае свою специф^ як стосовно вико-ристання вихiдного матерiалу, так i здiйснення доборiв, що зумовлюеться рiзним формотвор-чим процесом i ступенем його складностi.
Матертли та методика дослщжень. До-слiдження проводили протягом 2003-2013 рр. у Мироывському нститут пшеницi iменi В. М. Ремесла НААН (М1П). Створювали та досшджува-ли селекцiйний матерiал пшениц озимоТ в по-льових умовах селекцмнот сiвозмiни по попе-реднику зайнятий пар за загальноприйнятими методиками [7, 8].
Результати дослщжень. У М1П в основу класичного методу г1бридизаци (Г) покладено мiжсортовi схрещування. Добiр батьюв-ських пар здшснюють за еколого-географiчним принципом. Широко використовують схрещування лшм, в^селектованих за певними
Традицiйнi та сyчаснi методи селекцп Triticum aestivum L. y Мироывському 1нститут1 пшеницi
!меы В. М. Ремесла
адаптивними ознаками мiж собою та iз сортами мкцевоТ селекцiT, якi мктять адаптовану геноплазму украТнських пшениць [9]. Значну увагу в процес селекцп на адаптивнiсть при-дiляють стмкост до бiотичних чинникiв. При цьому селекщйы програми сконцентровано на створены генотитв, стiйких не лише до дея-ких збудникiв хвороб (борошнистоТ роси, буроТ iржi, септорiозу листя, фузарюзу колоса, коре-невих гнилей та т.), а й Тхнього комплексу. Для ефективностi виконання програм у цьому на-прямi в М1П започатковано застосування штуч-них комплексних шфекщйних фонiв патогенiв безпосередньо на селекцмному матерiалi [10]. Таким шляхом було створено сорти пшениц озимоТ Деметра, Економка та Мироывська сто-рiчна, якi в рiзнi роки були занесенi до Державного реестру сор^в рослин, придатних до по-ширення в УкраТы.
Кращi за продуктивнiстю форми в^бира-ють щороку незалежно вiд умов, як складали-ся в перюд онтогенезу пшеницi. Добiр геноти-ыв, стiйких до дiT лiмiтуючих чинниюв, можли-вий лише в разi Тх наявностi. Адаптивнi геноти-пи за зимостмюстю формуються здебiльшого ыд час впливу стрес-чинникiв. У суворих умо-вах зим 1996/97 рр. та 2002/03 рр. було види лено трансгресивы зимостiйкi форми, як в подальшому стали родоначальниками таких сортiв пшеницi озимоТ, як Колос Мироывщи-ни (2008 р.), Пам'ят Ремесла (2009 р.), Ювтяр Миронiвський (2009 р.), Оберiг Мироывський (2013 р.).
Одыею з основних рушмних сил еволю-цiйного процесу е метод ндукованого мутагенезу (1М), який у соты разiв збшьшуе частоту появи змiнених форм. Для розширення комби нацiйноT' мшливост до гiбридизацiT' як вихiднi форми залучають кращi мiсцевi сорти й селек-цiйнi лiнiT, районованi високопродуктивы сорти рiзних науково-дослiдних установ УкраТни, кра-щi колекцiйнi зразки, а також селекщйы форми й лшп з С1ММУТ та ¡СДКЭД, Китаю та iн. [9]. Фiзичнi (Y-променi 100 Гр) та хiмiчнi (високоак-тивнi алкiлуючi ДНК сполуки НМС, НЕС, НДМС, ДМС, ДЕС, ДАБ) чинники використовують як мутагены. Переважну частину дослщжень проводили спшьно з 1нститутом фiзiологiT рослин i генетики НАН УкраТни. Обробляють насiння як сортiв, так i гiбридiв першого поколiння [9, 11]. Застосування мутагенiв на гiбридному матерiалi (поеднання комбiнацiйноT' та мутацiйноT' мшли-востi) на основi взаемодп генетичного пулу за
комплексом природниx i штyчниx лlмlтyючиx чинник1в дало можливкть створити конкурен-тоспроможн1 сорти: Пивна (2GG7 р.), Калинова (2GG8 р.), Хазарка (2GG8 р.), Достаток (2GG9 р.), Спаавка (2G1G р.), Яворина (2G1G р.), Славна (2G1G р.) та н.
Терм1чний мутагенез - доб!р озимиx форм з яриx сорт1в (ТМ) - базyeться на дм низькиx температyр [12]. Метод розробив академiк В. М. Ремесло [13], в подальшомy в1н 6ув удо-сконалений [14-17]. п1д час його застосування використовують сорти пшениц яроТ р!зно-го географiчного поxодження: з Англп (Tonic, TW21311), Бельгiï (Calyspas), Голландп (Adonis, Tarwe, Taro), Швецiï (Sunnan, WW17272, Zavet, Walter), Францп (Flambard, Cornette, Wim), Hi-меччини (Quattro, Turbo, Typic, Attic, Devon, Taifun), Чеxiï (Ru-24, Lequan, Brunska, Vinjett, Lulana), США (Dor, Hope, HUD-2, AD-6G8, AD-616, Adams), Мексики (Site, Sis/CKS//Mexis<S>, ALV#1, Bagula, CM 92354, Alubuc, Prinia (C6HRW327), BAW<S>, YACO, Filin, Memof 22). Цей метод селекцiï пшеницi озимо!' включае р1зн1 варiанти п1дготовчого етапу (див. рисунок). У першому вар!анл сорти пшеницi яро!' висвають п1д зиму в п1зн1 строки, пот1м п1сля перезимiвлi вiдбирають озим1 форми. Другий вар!ант використання яриx сортв передбачае тривалу (9G-12G дн1в) ïx яровизацiю за темпе-ратури в1д G до -2 °С з подальшим висаджуван-ням рослин у пол1 навеснi.
Отримане насння псля дозрiвання висва-ють восени в оптимальы для озимо!' пшеницi строки. Критер!ями добору сорт1в яро!' пшениц при цьому е зимост1йк1сть, продуктивысть, висо-та рослин, висок1 показники якост зерна. За до-помогою цього методу створено такi нов1 сорти пшеницi озимо!', як Мироывська ранньостигла, Ремесшвна, Волошкова, Легенда Мироывська (див. таблицю).
Метод внутршньосортових do6opie (ВСД) у селекцп пшениц озимо!' передбачае створен-ня новиx сорт1в цieï культури шляxом масового добору кращиx рослин з мiсцевиx популяцм. Щороку в конкурсному сортовипробyваннi до-сл1джують близько сотн1 л1н!й пбридного по-xодження. Проте не вс вони можуть бути претендентами для передачi на державне сортови-пробування. Конкyрентоспроможнiсть багатьоx з ниx е незначною через нестабiльнiсть поеднання адаптивниx ознак. Деякi е гетерозиготни-ми генотипово й складаються з кiлькоx л1н!й, як1 м1ж собою р1зняться за спадковими ознаками.
Традицiйнi та сучасн методи селекцп ТгШсит оеБЫуит 1_. у Миронiвському iнститутi пшеницi
iменi В. М. Ремесла
Використання мутагенних чиннимв
Термтний мутагенез (1949 [18]-2013 рр.)
ГЛдготовчий етап:
1. Овба сорлв пшениц! яроТ П1Д зиму
2. Тривала яровизацт (80-120 днш)
3. Овба навесы прояровизованих сорлв
М1 - Добф озимих форм, отриманих з ярих
М2, М3 - Розсадники доборш (добф аштних рослин за окремими господарсько-цшними ознаками)
М4, М5 - Селекцшний розсадник (добф морфолопчно однор1дних нащадюв)
1ндукований мутагенез (1986-2013 рр.)
ГЛдготовчий етап:
1. Доб1р батьювських пар
2. Пбридизацт (150-200 пбридних комбшацш)
П- Пбридний розсадник першого поколшня. Обробка зерна Г1брид1в (майже 100 пбридних комбшацш)
Р2М1 - Популяцт пбридно-мутантних форм
Р3М2 - Розсадники доборш (¡ндив1дуальний добф рослин за окремими господарсько-цшними ознаками)
Р4М3 - Р5М4 - Селекцшний розсадник (добф морфолопчно однор1дних нащадюв)
Контрольний розсадник (досшдження морфолопчно однор1дних Л1Н1Й з адаптованими властивостями
Попередне сортовипробування (досшдження константних лшш за поеднанням адаптивних ознак)
Конкурсне сортовипробування (досшдження лшш та добф серед них перспективних форм за комплексом ознак для передач! на ГКС \ ДСВ)
Рис. Схема селекцшного процесу з використанням мутагенних чинникiв (2004-2013 рр.)
Серед таких лшм найефективнiшим е видшення рослин, нетипових для Тхнього основного складу. У ходi подальших репродукцiй виявилося, що проведенi внутрiшньосортовi добори форм, стiйких до ураження основними листковими патогенами, стали початком створення нових сор-тв - Демiро 100 та Мироывська 100. Аналогч-
ний пiдхiд був використаний пд час створення сортв Миронiвська колосиста, Миронiвська ва-силькова, Миронвська зерниста, Миронiвська нива. Добiр нових генотипiв здiйснювали за оз-накою (продуктивнiсть колоса), яка значною ми рою модифiкуеться пiд дiею умов зовнiшнього середовища.
Традицмы та cy4acHÍ методи селекцп' Triticum aestivum L. у Мироывському нститут пшеницi
ÍMeHÍ В. М. Ремесла
Таблиця
Методи створення та родовщ copTÍB пшеницi м'якоГ озимо'Г
Сорти Метод створення Родовщ сорту Pík внесення до ДР1
Колос Мироывщини Г Донецька 39 / Еритроспермум 26561 2008
Волошкова ТМ Добiр озимих форм з яро''' пшениц сорту Flambard, висiяного пщ зиму 2008
Калинова Г+1М Ки'''вська 7 / Альбатрос одеський + ДАБ0Д% 2008
Економка Г P. r. 12/96 / Лютесценс 24446 2008
Пам'ят Ремесла Г Hja 21239 / Лютесценс 26562 // Донська наывкарликова 2009
Мироывська сторiчна Г Мироывська 27 / Лютесценс 18042 2009
Ювтяр Мироывський ТМ Термiчна обробка насшня елЬних рослин сорту Bolal дiею низьких температур 2009
Легенда Мироывська ТМ Добiр озимих форм з яро''' пшениц (складний пбрид), висiяноТ пiд зиму 2012
Мироывська 1002 ВСД Добiр рослин з лiнiТ Лютесценс 28616 з пщвищеною стiйкiстю проти хвороб колоса 20122
Обер^ Мироывський Г Ер. 52422 / Ер. 10071 / Gama // Донська штенсивна 2013
СвЬанок Мироывський МТ Багаторазовий шдивщуальний добiр колосу М4F4 з лшп №8/2-5889 2013
Демiро 100 ВСД Добiр нащадкiв з лшп Лютесценс 24446 з груповою стшюстю проти хвороб 20083
Мироывська колосиста ВСД Добiр високопродуктивного колосу iз сорту Колос Мироывщини 20093
Мироывська василькова ВСД Добiр високопродуктивного колосу iз сорту Волошкова 20093
Мироывська зерниста ВСД Добiр високопродуктивного колосу з крупно'' фракцп насшня сорту Ювтяр Миронiвський 20113
Мироывська нива ВСД Добiр низькорослих форм iз сорту Легенда Мироывська 20123
Мироывська золотоверха4 Г Одеська 267 / Мироывська 33 20114
Горлиця Мироывська Г Деметра / Кримка одеська 20134
Прим1тка. 1 - ДР - Державний реестр сорлв рослин, придатних для поширення в УкраТш; 2 - у Державному реестр! селекц1йних досягнень РоайськоТ Федерацп; 3 - сорт передано до державного сортовипробування РоайськоТ Федерацп; 4 - сорт передано до державного сортовипробування УкраТни.
Сшд зазначити, що сорт пшеницi озимо'' Мироывська 100 з 2012 р. занесено до Державного реестру селекцшних досягнень РоайськоТ Федерацп, Демiро 100, Мироывська колосиста, Мироывська василькова, Мироывська зерниста, Мироывська нива успшно проходять державне сортовипробування в Росп.
Висновки. Аналiз практичних результа^в свщчить, що застосування рiзних методiв се-
лекцп пшениц м'якоТ озимоТ', зокрема пбри-дизацiТ, iндyкованого й термiчного мутагенезу, внyтрiшньосортових доборiв, е ефективним способом створення нових сор^в з метою по-дальшого пiдвищення потенцмно'Т продуктив-ностi та здатностi забезпечувати виробництво зерна високоТ' якостi та зменшення масштабiв експансп в Украшу зарyбiжних сортiв пшеницi озимо''.
ВИКОРИСТАНА Л1ТЕРАТУРА
1. Созинов А. А. Принципиально новые подходы к созданию сортов и сохранению биологического разнообразия / А. А. Созинов // Молекулярно-генетические маркеры и селекция. - К. : Аграрна наука, 1994. - С. 5-9.
2. Моргун В. В. Клуб 100 центнер1в. Сорти та опти-
мальн системи вирощування озимоТ пшениц1 / В. В. Моргун, £. В. Саын, В. В. Швартау // 1н-т фвю-
логи рослин I генетики НАН УкраТни ; Компаыя
«Сингента», Швейцар1я. - К. : Логос, 2012. - Вип. VII. - 131 с.
3. Василюк П. М. Наукове об^рунтування тсляреест-рац1йних досл1джень сорт1в / П. М. Василюк, Л. I. Ушч // В1сник аграрноТ науки. - 2013. - № 1. - С. 45-49.
4. Адаменко Т. И. Изменение агроклиматических условий и их влияние на зерновое хозяйство Украины / Т. И. Адаменко // Хранение и переработка зерна. - 2004. - № 10 (64). - С. 21-24.
Традицiйнi та сучасн методи селекцп' Triticum aestivum L. у Миронвському iнститутi пшеницi
ÏMeHÏ В. М. Ремесла
5. Адаменко Т. I. Зм1на агрокл1матичних умов та ïx вплив на зернове господарство / Т. I. Адаменко // Агроном. - 2006. - № 3. - С. 12-15.
6. Адаменко Т. I. Особливост теплозабезпечення весняно-л1тнього перюду в УкраТы в перюд глобального потеплння / Т. I. Адаменко // Агроном.
- 2013. - № 3 (41). - С. 20-23.
7. Гуляев Г. В. Селекция и семеноводство полевых культур с основами генетики / Г. В. Гуляев, А. П. Дубинин. - М. : Колос, 1980. - 375 с.
8. Бороевич С. Принципы и методы селекции растений / С. Бороевич. - М. : Колос, 1984. - 343 с.
9. Селекцйна еволюця миронвських пшениць / В. А. Власенко, В. С. Кочмарський, В. Т. Колючий [та ¡н.]. - Миронвка, 2012. - 329 с.
10. Створення спйких сортв озимо!' пшениц з ви-користанням комплексних нфекцмних фонв па-тогенв у ланках селекцйного процесу : метод. рекомендаци / В. В. Шелепов, В. I. Дубовий, В. В. Кириленко [та ¡н.] ; за ред. М. П. Л1сового та В. В. Шелепова. - К. : Колоб1г, 2005. - С. 4-18.
11. Зоз Н. Н. Методика использования химических мутагенов в селекции сельскохозяйственных культур / Н. Н. Зоз // Мутационная селекция. - М. : Наука, 1968. - С. 217-230.
12. Моргун В. В. Мутационная селекция пшеницы / В. В. Моргун, В. Ф. Логвиненко. - К. : Наукова думка, 1995. - С. 482.
13. Ремесло В. Н. Результаты, перспективы и пути ускорения селекции озимой пшеницы / В. Н. Ремесло // Селекция и сортовая агротехника озимой пшеницы : науч. тр. ВАСХНИЛ. - М. : Колос, 1979.
- С. 8-19.
14. Ремесло В. В. Усовершенствованный метод изменения типа развития пшеницы и его использо-
вание в селекции / В. В. Ремесло // Повышение эффективности селекционного процесса и интенсивных зональных технологий возделывания озимой пшеницы : сб. науч. тр. Мирон. НИИ селекции и семеноводства пшеницы. - Мироновка, 1988. -С.122-127.
15. Шелепов В. В. Термический мутагенез как фактор создания высокозимостойких сортов пшеницы / В. В. Шелепов, Л. А. Коломиец // Селекция, семеноводство и возделывание полевых культур : мат. междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы аграрного производства Южного региона России (ландшафтная система земледелия, плодородие почв, селекция и семеноводство)», посв. 100-лет. юбилею Северо-Донецкой с.-х. опыт. станц. (19042004), (Ростов-на-Дону, 7-9 июня 2004 г.). - Р-н-Д, 2004. - С. 339-343.
16. Голик Л. М. Створення зимостйких сортв озимо!' пшениц з використанням низьких температур / Л. М. Голик // Передпрне та грське землеробство i тваринництво. - Львiв ; Оброшино, 2005. - Вип. 47. - С. 30-36.
17. Кочмарський В. С. Використання рiзних мутагенних чинникв у селекци пшениц озимо!' / В. С. Кочмарський, В. В. Кириленко, Л. А. Коломieць // 1ндукований мутагенез в селекци рослин : зб. наук. праць / 1н-т фiзiолопT рослин i генетики НАН ; Укр. т-во генетикв i селекцiонерiв iм. М. I. Вавилова ; Бтоцерювський нац. аграр. ун-т. - Бта Церква, 2012. - С. 168-177.
18. Ремесло В. Н. Методы и результаты селекции мироновских сортов пшеницы / В. Н. Ремесло // Бюл. Мирон. ордена Ленина НДИ селек. и пшеницы. -М. : Колос, 1974. - Вып. 5. - С. 3-8.
УДК 633.11«324»:631.524.528
В. В. Кириленко. Традиционные и современные методы селекции ТпЫсит оезНуит 1_. в Мироновском институте пшеницы имени В. Н. Ремесло // Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин : наук.-практ. журн. - 2014. -№ 4 (25). - С. 41-45.
В Мироновском институте пшеницы имени В. Н. Ремесло при создании сортов Тгй'сит оезНуит 1_. в основу классического метода гибридизации положены межсортовые скрещивания. Отбор родительских пар производится по эколого-географическому принципу. Широко используются скрещивания отселектированных по отдельным адаптивным признакам линий между собой и с сортами местной селекции. Одним из основных факторов эволюционного процесса является метод индуцированного
мутагенеза, который в сотни раз увеличивает частоту появления измененных форм. Термический мутагенез - отбор озимых форм из яровых сортов - базируется на действии низких температур на сорта пшеницы яровой (разработал академик В. Н. Ремесло). Метод внутрисортовых отборов в селекции пшеницы озимой предусматривает создание новых сортов этой культуры путем массового отбора лучших растений из местных популяций. В настоящее время 10 сортов озимой пшеницы внесены в Государственный реестр сортов растений, пригодных для распространения в Украине, один - в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации, 7 - проходят государственное сортоиспытание в этих странах.
Ключевые слова: пшеница озимая, селекция, метод, отбор, сорт.
Традицiйнi та сучасы методи селекцп Triticum aestivum L. у Мироывському нститут пшеницi
iMeHi В. М. Ремесла
UDC 633.11«324»:631.524.528
V. V. Kyrylenko. Traditional and modern breeding methods of Triticum aestivum L. in the V. M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat // Sortovyvchennia ta okhorona prav na sorty ros-lyn : naukovo-praktychnyi zhurnal (Plant Varieties Studying and Protection : journal of applied research). - 2014. - № 4 (25). - P. 41-45.
When creating Triticum aestivum L. varieties in V. M. Remeslo Myronivka Institute of Wheat, intervarietal crossing was used as the basis for classical method of hybridization. Parental pairs were selected according to environmental and geographical principles. Crossing of lines selected by certain adaptive characteristics among themselves and with the local breeding varieties are widely used. The method of induced mutagenesis is one of the main factor of the
evolutionary process which increases hundreds of times the frequency of altered forms occurrence. Thermal mutagenesis - selection of winter forms from spring varieties - is based on low temperature effect on spring wheat varieties (it was developed by V. M. Remeslo, the member of the Academy of Sciences). Method of intervarietal selection in winter wheat breeding provides creation of new varieties of this crop through mass selection of the best plants from local populations. At present, 10 varieties of winter wheat are included into the State Register of Plant Varieties Suitable for Dissemination in Ukraine, one variety - into the State Register of Breeding Achievements of the Russian Federation, seven varieties are passing state quality testing in these countries.
Keywords: winter wheat, breeding, method, selection, variety.
Hagmw^a 22.04.14
