CC BY
27
ISSN 2412-608Х. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 2 (170), 2017
УДК 631.531.02:633.854.78
ВЛИЯНИЕ РЕПРОДУКЦИИ, ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ
СОРТА И УСЛОВИЙ ГОДА ВЫРАЩИВАНИЯ НА КАЧЕСТВО СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА
A.Д. Бочковой,
доктор сельскохозяйственных наук Е.А. Перетягин, кандидат технических наук
B.И. Хатнянский,
кандидат сельскохозяйственных наук В.А. Камардин,
кандидат сельскохозяйственных наук
Е.С. Крюкова,
аспирант
ФГБНУ ВНИИМК
Россия, 350038, г. Краснодар, ул. им. Филатова, д. 17 Тел.: (861) 254-23-33 E-mail: [email protected]
Для цитирования: Бочковой А.Д., Перетягин ЕА, Хатнянский В.И., Камардин В.А., Крюкова Е.С. Влияние репродукции, генетической структуры сорта и условий года выращивания на качество семян подсолнечника // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2017. - Вып. 2 (170). - С. 3-12.
Ключевые слова: подсолнечник, сорт, репродукция, качество семян.
Исследования проводили на центральной экспериментальной базе ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта». Цель исследования - проведение оценки качества семян различных репродукций сортов подсолнечника масличного типа Бузулук, Р-453, СУР и крупноплодных СПК, Лакомка, Орешек. Использовали оригинальные семена (ОС) из питомников размножения, ОС (суперэлита), элиту и репродукционные семена (РС1), выращенные в центральной зоне Краснодарского края в 2012-2015 гг. Оценка семенного материала проводилась по маслично-сти (ГОСТ Р 8.620-2006), массе 1000 семян (ГОСТ 12042-80), жирно-кислотному составу масла (методом газожидкостной хроматографии на приборе Хроматек-Кристалл 5000) и составу патогенной микрофлоры (методом Н.А. Наумовой). В процессе размножения от оригинальных до репродукционных семян (РС1) у изученных сортов
наблюдалось прогрессивное снижение массы 1000 семян с 82-88 до 70-72 г у масличных и со 149158 до 110-128 г у крупноплодных. Условия года оказывали при этом значительно большее влияние, чем генотип сорта. Масличность семян стабильно сохранялась у сорта Бузулук, повышалась с 50,2 до 51,3 % у сорта Р-453 и уменьшалась с 48,9 до 46,8 % у сорта СУР. У всех без исключения крупноплодных сортов наблюдалось значительное увеличение масличности с 40,4 до 43,5 % у сорта СПК, с 40,6 до 44,1 % у сорта Лакомка и с 39,7 до 44,6 % у сорта Орешек. Это указывает на повышенную гетерогенность изученных крупноплодных сортов подсолнечника. Изменчивость масличности под влиянием генетической структуры сорта была сопоставима с изменчивостью под влиянием условий года. Максимальная стабильность в сохранении уровня содержания линолевой и олеиновой кислот в масле отмечена у сортов Р-453 и СПК, а минимальная - у сорта СУР. Варьирование содержания основных жирных кислот под влиянием генетической структуры сорта и под влиянием условий года было примерно одинаковым. Семенной материал, выращенный в центральной зоне Краснодарского края, содержал в основном инфекционное начало возбудителей альтернариоза и бактериоза. У масличных сортов пропорция семян с наличием этих патогенов была примерно одинаковой на всех этапах размножения от оригинальных до репродукционных. У крупноплодных сортов репродукционные семена (РС1) были заселены видами альтернарии в значительно меньшей степени по сравнению с оригинальными и элитными. Влияние генетической структуры сорта и условий года выращивания были примерно равноценными. Проведенный анализ качественных показателей семян различных репродукций сортов подсолнечника без оценки их урожайных свойств не позволяет однозначно судить об эффективности их первичного и промышленного семеноводства.
UDC 631.531.02:633.854.78
Influence of the seed reproduction, genetic structure of a variety and conditions of a year of cultivation on sunflower seeds quality. Bochkovoy A.D., doctor of agriculture Peretyagin E.A., PhD in engineering Khatnyansky V.I., PhD in agriculture Kamardin V.A., PhD in agriculture Kryukova E.S., post-graduate student
All-Russia Research Institute of Oil Crops by
Pustovoit V.S. (VNIIMK)
17, Filatova str., Krasnodar, 350038, Russia
Tel.: (861) 254-23-33
E-mail: [email protected]
Key words: sunflower, varieties, reproduction, seeds quality.
The researches were conducted at All-Russia research institute of oil crops by Pustovoit V.S., Krasnodar, Russia. The purpose of the research was to estimate quality of sunflower seed of different reproduction of the following varieties: oil type - Buzuluk, R-453, SUR and confectionary type - SPK, Lakomka and Oreshek. There were used: breeder seeds from the reproductive plots, foundation seeds, elite and certified seeds produced in the central zone of Krasnodar region in 2012-2015. The following traits in seeds were evaluated: oil content (due to the State Standard R 8.620-2006), 1000 seeds weight (due to the State Standard 12042-80), fatty-acid composition of oil (by the gas-liquid chromatography on a Chromathek-Kristall 5000), and pathogenic microflora (by Naumova's method). During the reproduction from breeder to certified seeds, the progressive decrease of 1000 seeds weight from 82-88 g to 70-72 g at oil varieties and from 149-158 g to 110-128 g at confectionary ones was observed. These were influenced much more by the condition of a year of cultivation than by a variety genotype. Oil content in seeds was stable at the variety Buzuluk, increased from 50.2 to 51.3% at the variety R-453 and decreased from 48.9 to 46.8% at the variety SUR. Significant increase of oil content was observed in all confectionary varieties: from 40.4 to 43.5% in the variety SPK, from 40.6 to 44.1% in the variety Lakomka and from 39.7 to 44.6% in the variety Oreshek. This indicates the increased heterogeneity of the studied confectionary sunflower varieties. The variability of the oil content under the effect of the genetic structure of the variety was comparable to the variability under the year conditions influence. Maximal stability of linoleic and oleic acid contents in oil was noted for the varieties R-453 and SPK, and minimal - for the variety SUR. Variation of the essential fatty acids contents under the variety genetic structure impact and year conditions influence was approximately similar. Seeds produced in the central zone of the Krasnodar region contained generally Alternaria and bacterial pathogens. The seeds portion with prevalence of these pathogens was almost similar during the all reproduction stages for oil varieties: from the breeder to certified seeds production. Certified seeds of the confectionary varieties were infested by Alternaria species less than breeder and elite seeds. Impacts of the variety genetic structure and year conditions were approximately equal. Just the analysis of qualitative traits, without analysis of yield qualities, of the sunflower varieties seeds of the different generations do
not allow to judge definitely about efficiency of their reproduction from breeders to certified seeds.
Введение. Система семеноводства сортов-популяций подсолнечника представляет собой сложный динамический процесс. Возобновление основных хозяйственно полезных признаков сорта происходит под влиянием условий окружающей среды и воздействия человеческого фактора.
По мнению академика А.А. Жученко, необходимый уровень реализации адаптивно значимых и хозяйственно ценных признаков сорта достигается с учетом его генотипической и модификационной изменчивости [1]. Огромный потенциал внутривидовой изменчивости подсолнечника отмечен во многих работах, основные из которых выполнены во ВНИИМК академиком В.С. Пустовойтом и его последователями [2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11]. Признавая важность наличия исходной гетерогенности подсолнечника для целей селекции и семеноводства, академик В.С. Пустовойт тем не менее считал, что успех работы в этой области в значительной мере определяется квалификацией научно-технического персонала. Он писал, что человек «не должен быть в роли пассивного наблюдателя. Он может и должен активно влиять на формообразовательный процесс в желательном для него направлении» [8; 12].
При отсутствии такого контроля со стороны человека, по мнению академика А.А. Жученко, вполне возможно изменение генетической структуры сорта под влиянием естественного отбора в сторону показателей исходного селекционного материала, включая «одичание, вырождение и прочее» [13].
Высокая эффективность системы улучшающего семеноводства сортов подсолнечника, разработанной во ВНИИМК академиком В.С. Пустовойтом, по нашему мнению, определяется как раз воз-
можностью максимального влияния человека на изменение генетической структуры популяции сорта при его репродуцировании. В то же время при этом значительно снижается вероятность ошибок, связанных с модификационной изменчивостью индивидуальных растений сорта.
Рекомендации академика В.С. Пусто-войта о необходимости отбора элитных растений сорта, «выращенных в различных географических точках», также направлены на уменьшение влияния средовой изменчивости [8; 12; 14]. Помимо всего прочего, при этом происходит обогащение адаптивности сортовой популяции.
Таким образом, воздействие факторов внешней среды и эффективности отбора элитных растений на популяцию сорта отличается большим разнообразием. Это оказывает непосредственное влияние на трудность идентификации отдельных факторов и установление их роли в изменении структуры популяции в процессе репродуцирования сорта. По-видимому, это является одной из основных причин ограниченных сведений по данному вопросу в отечественной и иностранной научной литературе [15; 16; 17].
В то же время недостаточная проработка данного вопроса затрудняет совершенствование приемов контроля над соблюдением технологии выращивания высококачественного семенного материала с целью сохранения генетической структуры сорта на всех этапах его репродуцирования. В этом плане анализ качества исходных партий семян из звеньев первичного и промышленного семеноводства может послужить основой для предварительной оценки направления и степени изменения структуры сортовой популяции.
В задачу наших исследований входило изучение характера изменения качества семян различных репродукций сортов подсолнечника на всех этапах их размножения от оригинальных до репродукционных (РС1).
Материалы и методы. Опыты проводили на центральной экспериментальной базе ФГБНУ ВНИИМК в лабораторных условиях. В качестве исходного материала использовали кондиционные семена из звеньев первичного и промышленного семеноводства: оригинальные семена (ОС) из питомников размножения, ОС (суперэлита), элита и РС1 масличных сортов подсолнечника Бузулук, Р-453 и СУР, а также крупноплодных - СПК, Лакомка и Орешек.
Семенной материал был выращен в центральной зоне Краснодарского края в 20122015 гг. Масличность семянок определяли методом ядерно-магнитного резонанса на ЯМР-анализаторе АМВ-1006 М по ГОСТ Р 8.620-2006, массу 1000 семянок - по ГОСТ 12042-80, жирно-кислотный состав масла - методом газожидкостной хроматографии на приборе Хроматек-Кристалл 5000. Анализ состава патогенной микрофлоры определяли по методике Н.А. Наумовой [18].
Результаты и обсуждение. Выращивание семян сортов подсолнечника в звеньях первичного и промышленного семеноводства происходит под влиянием большой совокупности факторов внешней среды. Технология производства при этом предусматривает размещение посевов различных репродукций и различных сортов с соблюдением норм пространственной и (или) временной изоляции.
На качество семенного материала может оказать влияние также интенсивность выбраковки нетипичных растений на различных этапах репродуцирования сорта. В свою очередь, такая интенсивность определяется реакцией растений на поч-венно-климатические условия и особенностью выполнения работы конкретным научно-техническим персоналом.
Все это многообразие факторов не позволяет с достаточной определенностью установить долю влияния каждого из них на качество семян. Однако тенденцию в их изменении можно определить по усредненным за ряд лет показателям, а также изменчивости отдельных признаков под
влиянием генетической структуры сорта, этапа его репродуцирования и условий года.
Представленные в таблице 1 данные показывают, что по массе 1000 семян минимальные различия между репродукциями отмечены у сортов Бузулук и СУР. У остальных изученных сортов различия были значительно больше.
Таблица 1
Качество семян различных репродукций сортов подсолнечника по массе 1000 штук, г
г. Краснодар, 2012-2015 гг.
Сорт ОС (питомник размножения ) ОС (с/элита) Элита РС1
Бузулук 83 79 72 72
Р-453 88 84 65 70
СУР 82 77 67 70
СПК 158 145 128 111
Лакомка 153 149 129 128
Орешек 149 146 117 110
Общей закономерностью как для масличных, так и для крупноплодных сортов явилось прогрессивное снижение массы 1000 семян в процессе репродуцирования от оригинальных до репродукционных семян (РС1). У масличных это уменьшение происходило с 82-88 г до 70-72 г, а у крупноплодных - со 149-158 до 110-128 г.
В то же время анализ изменчивости данного признака показывает, что условия года оказывают значительно большее влияние, чем генотип сорта (табл. 2).
Таблица 2
Изменчивость различных репродукций сортов подсолнечника по массе 1000 семян
Минимальная изменчивость по годам отмечена у сортов Бузулук, СУР и Ла-
комка (коэффициент вариации 7,0; 9,4 и 11,1 % соответственно). У остальных изученных сортов подсолнечника (Р-453, СПК и Орешек) она была значительно больше и составляла 14,8; 16,4 и 18,6 % соответственно. Наиболее стабильно сохраняющими этот признак в процессе размножения от оригинальных до репродукционных семян (РС1) оказались сорта масличного типа Р-453, СУР и Бузулук (коэффициент вариации 3,8; 5,9 и 6,0 % соответственно). Крупноплодные сорта Лакомка, СПК и Орешек отличались повышенной изменчивостью - 6,9; 7,7 и 12,3 % соответственно.
Четкой закономерности в изменчивости по массе 1000 семян в зависимости от этапа репродуцирования нами не обнаружено. Это является отражением специфической реакции каждого сорта как на условия внешней среды, так и на технологию выращивания. Преимущество оригинальных семян высших репродукций отмечено у сортов СУР, Р-453, СПК и Лакомка (коэффициент вариации 0,1; 1,3; 4,4 и 5,4 % соответственно). У сортов Бу-зулук и Орешек большей стабильностью обладали элитные и репродукционные семена (РС1).
Изучение исходных партий семян различных репродукций по масличности показало (табл. 3), что особенностью реакции сорта Бузулук явилось стабильное сохранение масличности на всех этапах репродуцирования; у сорта Р-453 отмечено повышение масличности с 50,2 % у оригинальных до 51,3 % у репродукционных семян (РС1). Сорт СУР, напротив, показал значительное снижение соответствующего показателя: с 48,9 % у оригинальных семян до 46,8 % у репродукционных семян (РС1).
Таблица 3
Качество семян различных репродукций сортов подсолнечника по масличности, %
г. К раснодар, 2012-2015 гг.
Сорт ОС (пит. размн.) ОС (с/элита) Элита РС1
Бузулук 50,2 50,2 50,9 50,6
Р-453 50,2 49,8 51,5 51,3
СУР 48,9 48,9 47,3 46,8
СПК 40,4 42,3 43,4 43,5
Лакомка 40,6 40,4 42,6 44,1
Орешек 39,7 42,1 44,4 44,6
Показатель Бузу- лук Р- 453 СУР СПК Лакомка Орешек
Коэффициент вариации, %: Влияние генетической структуры сорта
- в среднем за 2012-2015 г. по репродукциям:
ОС (питомник размножения) 9,6 1,3 0,1 4,4 5,4 9,1
ОС (с/элита) 6,1 4,0 7,1 9,1 7,3 23,8
Элита 4,0 2,7 11,2 10,9 9,2 8,9
РС1 4,5 7,1 5,3 6,4 5,8 7,3
Среднее по сорту 6,0 3,8 5,9 7,7 6,9 12,3
- между всеми репродукциями от ОС до РС1 по годам: Влияние условий года
2012 г. 3,0 13,9 5,1 15,8 15,0 23,3
2013 г. 9,3 12,2 10,3 16,0 11,0 9,5
2014 г. 8,1 16,4 8,9 15,8 10,2 23,1
2015 г. 7,8 16,8 13,5 18,2 8,4 18,4
Среднее по годам 7,0 14,8 9,4 16,4 11,1 18,6
Такая нестабильность сохранения мас-личности в процессе размножения может свидетельствовать о повышенной гетерогенности сортов Р-453 и СУР, а также о стабильности популяции сорта Бузулук.
У всех без исключения изученных крупноплодных сортов подсолнечника наблюдалось значительное повышение масличности по мере продвижения по этапам размножения от оригинальных до репродукционных (РС1): у сорта СПК -с 40,4 до 43,5 %, у сорта Лакомка - с 40,6 до 44,1 % и у сорта Орешек - с 39,7 до 44,6 %. Такое увеличение масличности лишь частично может быть обусловлено соответствующим снижением массы 1000 семян. По нашему мнению, в основном оно свидетельствует о наличии повышенной гетерогенности этих сортовых популяций.
Наиболее резкие изменения масличности семян у сорта СПК произошли на этапе выращивания семян суперэлиты, а у сортов Лакомка и Орешек - на этапе выращивания семян элиты.
Повышенная гетерогенность крупноплодных сортов по сравнению с сортами масличного типа Бузулук, Р-453 и СУР подтверждается также результатами анализа влияния генотипа сорта и условий года на изменчивость данного признака (табл. 4).
Коэффициент вариации для генотипа сорта у масличных сортов изменяется в пределах 1,8- 4,0 %, а у крупноплодных -от 3,5 до 4,5 %. Аналогичные показатели для условий года составили у масличных сортов от 1,8 до 3,0 %, а у крупноплодных -от 4,6 до 6,9 %.
При этом изменчивость под влиянием генетической структуры сорта была сопоставима с изменчивостью под влиянием условий года как для масличных, так и крупноплодных сортов подсолнечника. Прямой зависимости изменчивости по масличности от этапа репродуцирования также, как и при анализе массы 1000 семян, нами не обнаружено.
Преимущество оригинальных семян отмечено минимальной изменчивостью по масличности только у сорта Р-453 (коэффициент вариации 1,0-1,4 % у оригинальных семян против 3,0 % у репродукционных семян (РС1).
У сортов Бузулук, СПК и Лакомка отмечена повышенная стабильность данного показателя на всех этапах размножения, а у сортов СУР и Орешек семена высших репродукций отличались значительно большим варьированием по мас-личности по сравнению с репродукционными семенами.
Таблица 4
Изменчивость различных репродукций сортов подсолнечника по масличности
г. Краснодар, 2012-2015 гг
Показатель Бузу- лук Р- 453 СУР СПК Лакомка Орешек
Коэффициент вариации, % Влияние генетической структуры сорта
-в среднем за 2012-2015 г. по репродукциям:
ОС (пит. размножения) 2,5 1,0 5,1 2,5 3,8 4,9
ОС (с/элита) 2,7 1,4 5,5 4,2 6,7 9,0
Элита 3,9 1,9 3,1 4,0 2,0 2,9
РС1 2,5 3,0 2,5 3,5 3,8 1,2
Среднее по сорту 2,9 1,8 4,0 3,5 4,1 4,5
- между всеми репродукциями от ОС до РС1 по годам: Влияние условий года
2012 г. 1,6 1,9 3,1 1,6 6,9 9,2
2013 г. 1,7 1,8 1,0 4,5 7,4 5,6
2014 г. 1,9 2,7 3,7 6,4 1,5 5,8
2015 г. 2,2 2,6 4,3 5,9 4,9 6,9
Среднее по годам 1,8 2,2 3,0 4,6 5,2 6,9
Одним из важных качественных признаков у подсолнечника является содержание жирных кислот в масле. Основными из них являются линолевая и олеиновая кислоты, пропорция которых в сумме достигает 90 %. Несмотря на варьирование их содержания в зависимости от погодных условий и широты местности, этот показатель также можно использовать для характеристики сортовых популяций подсолнечника, выращенных в одной и той же почвенно-климатической зоне.
Проведенный нами анализ изменчивости качества семян различных репродук-
ций сортов подсолнечника по содержанию линолевой кислоты в масле показал (табл. 5) наличие различий как в реакции отдельных сортов, так и между репродукциями одного и того же сорта. Так, у сортов масличного типа Бузулук, Р-453 и СУР значительное увеличение содержания линолевой кислоты наблюдалось на этапе перехода от суперэлитных к элитным семенам.
В группе крупноплодных сортов СПК, Лакомка и Орешек отмечена повышенная стабильность в сохранении уровня лино-левой кислоты при репродуцировании в звеньях первичного и промышленного семеноводства. Наибольшей стабильностью при этом обладал сорт Лакомка.
Таблица 5
Качество семян различных репродукций сортов подсолнечника по содержанию линолевой кислоты в масле, %
г. Краснодар, 2012-2015 гг
Таблица 6
Сорт ОС (пит.размн.) ОС (с/элита) Элита РС1
Бузулук 51 50 57 58
Р-453 48 49 59 56
СУР 43 43 57 54
СПК 46 47 53 52
Лакомка 52 51 51 52
Орешек 50 49 53 51
Анализ характера изменчивости различных сортов подсолнечника на протяжении всех этапов выращивания семян от оригинальных до репродукционных (РС1) позволил установить сортовую специфику в их реакцию на использованные приемы семеноводства (табл. 6).
Так, наибольшей стабильностью по содержанию линолевой кислоты в масле обладали сорта Р-453 и СПК, а сорт СУР оказался наименее стабильным (коэффициенты вариации 3,9; 4,7 и 14,3 % соответственно).
Реакция различных сортов на изменение погодных условий также отличалась специфичностью, при которой наибольшее влияние условий года отмечено у сорта СУР, а минимальное - у сорта Лакомка (коэффициенты вариации 15,4 и 4,4 % соответственно).
Изменчивость различных репродукций сортов подсолнечника по содержанию линолевой кислоты в масле
г.
Краснодар, 2012-2015 гг
Показатель Бузу- лук Р- 453 СУР СПК Лакомка Орешек
Коэффициент вариации, % Влияние генетической структуры сорта
- в среднем за 20122015 г. по репродукциям:
ОС (пит. размножения) 13,4 3,2 15,6 4,3 8,0 12,1
ОС (с/элита) 11,0 2,0 15,8 2,1 10,1 11,2
Элита 9,4 4,5 13,4 4,5 4,2 5,6
РС1 3,8 5,9 12,5 8,0 4,1 7,7
Среднее по сорту 9,4 3,9 14,3 4,7 6,6 9,1
- между всеми репродукциями от ОС до РС1 по годам: Влияние условий года
2012 г. 14,6 9,6 11,7 13,0 7,8 4,7
2013 г. 5,2 13,3 26,4 6,4 3,0 3,4
2014 г. 8,1 10,0 9,4 8,4 2,0 3,3
2015 г. 8,7 10,9 14,2 3,6 4,9 12,4
Среднее по годам 9,1 10,9 15,4 7,8 4,4 5,9
Преимущество семян высших репродукций над репродукционными (РС1) по стабильности содержания линолевой кислоты отмечено у сортов Р-453 и СПК (коэффициенты вариации 3,2 и 4,3 % соответственно), у других изученных сортов оригинальные семена отличались повышенной изменчивостью по сравнению с репродукционными (РС1) (коэффициенты вариации от 8,0 % у сорта Лакомка до 15,6 % у сорта СУР). Варьирование содержания линолевой кислоты под влиянием генотипа сорта и под влиянием условий года было сопоставимым по своему значению.
Анализ содержания олеиновой кислоты показывает (табл. 7-8) аналогичную закономерность. Это касается как значительного изменения содержания олеиновой кислоты у масличных сортов Бузулук, Р-453 и СУР на этапе перехода от суперэлитных к элитным семенам, так и повышенной стабильности в сохранении уровня данного показателя у крупноплодных сортов СПК, Лакомка и Орешек.
Таблица 7
Качество семян различных репродукций сортов подсолнечника по содержанию олеиновой кислоты в масле, %
г. Краснодар, 2012-2015 гг.
Сорт ОС (пит. размн.) ОС (с/элита) Элита РС1
Бузулук 39 38 32 31
Р-453 42 41 29 33
СУР 47 47 32 35
СПК 42 42 36 37
Лакомка 37 38 38 37
Орешек 38 40 35 38
Таблица 8
Изменчивость семян различных репродукций сортов подсолнечника по содержанию олеиновой кислоты
Таким образом, общие закономерности по содержанию и изменчивости состава основных жирных кислот заключаются в следующем:
- максимальная стабильность в сохранении уровня содержания жирных кислот в процессе размножения от оригинальных до репродукционных отмечена у сортов Р-453 и СПК, а минимальная - у сорта СУР;
- наибольшее влияние условий года на изменчивость данного признака отмечено у сорта СУР, а минимальное - у сорта Лакомка;
- преимущество оригинальных семян над репродукционными (РС1) по минимальной изменчивости содержания жирных кислот отмечено у сортов Р-453 и СПК;
- варьирование содержания жирных кислот под влиянием генетической структуры сорта и условий года сопоставимо по своему значению.
Проведенные нами в последние годы исследования показали, что семенной материал сортов подсолнечника, выращенный в центральной зоне Краснодарского края, содержит в основном инфекционное начало таких патогенов, как виды альтер-нарии и бактерий [19]. Пропорция других патогенов, в частности видов ризопуса и фузариев, была значительно меньше. Инфекционного начала наиболее опасных патогенов - склеротинии и фомопсиса, на семенах обнаружено не было.
Сопоставление многолетних данных за 2012-2015 гг. по заселенности семян патогенной микрофлорой позволило нам провести анализ изменчивости этого показателя как в зависимости от генетической структуры сорта, так и условий года выращивания семенного материала.
Представленные в таблице 9 данные показывают, что в среднем за 2012-2015 гг. пропорция семян с наличием инфекционного начала видов альтернарии была примерно одинаковой на всех этапах размножения масличных сортов от оригинальных до репродукционных (РС1) и не зависела от сортовых особенностей.
Таблица 9
Заселенность семян различных репродукций сортов подсолнечника возбудителями альтернариоза (% семян с наличием инфекции)
г. Краснодар, 2012-2015 гг.
Сорт ОС (пит. размн.) ОС (с/элита) Элита РС1
Бузулук 21 16 24 18
Р-453 19 9 15 22
СУР 14 11 17 18
Среднее по
масличным 18 12 19 19
сортам
СПК 28 29 33 16
Лакомка 23 26 24 11
Орешек 34 29 14 13
Среднее по
крупноплодным 28 28 24 13
сортам
Показатель бузу- лук Р- 453 СУР СПК Лакомка Орешек
Коэффициент вариации, % Влияние генетической структуры сорта
- в среднем за 20122015 г. по репродукциям:
ОС (пит. размножения) 17,4 2,7 13,6 4,3 10,7 14,4
ОС (с/элита) 12,6 1,4 13,6 3,4 12,6 14,2
Элита 16,0 10,9 28,9 5,3 4,8 7,9
РС1 4,9 10,8 21,2 11,1 7,0 11,5
Среднее по сорту 12,7 6,4 19,3 6,0 8,8 12,0
- между всеми репродукциями от ОС до РС1 по годам: Влияние условий года
2012 г. 16,5 14,0 10,0 15,9 8,2 6,9
2013 г. 8,0 25,0 32,4 8,2 6,7 6,1
2014 г. 12,4 14,3 15,1 11,0 2,6 4,3
2015 г. 13,4 15,0 22,7 3,4 5,3 14,9
Среднее по годам 12,6 17,1 20,0 9,6 5,7 8,0
Заселенность возбудителями альтерна-риоза семян крупноплодных сортов СПК, Лакомка и Орешек была выше, чем у сортов масличного типа Бузулук, Р-453 и СУР. В зависимости от репродукции она варьировала от 13 до 28 % у крупноплодных и от 12 до 19 % у масличных сортов.
Резкое снижение пропорции семян с наличием инфекционного начала видов альтернарии у репродукционных семян (РС1) крупноплодных сортов может быть связано с различиями в технологии их выращивания. Крупные оригинальные семена с массой 1000 штук 140-160 г из питомников первичного семеноводства в большей степени подвергаются заселению видами альтернарии по сравнению с семенами РС1 с массой 1000 штук 110130 г, выращенными в звеньях промышленного семеноводства.
Таблица 10
Изменчивость заселенности альтернарией семян различных репродукций сортов подсолнечника
Анализ изменчивости заселенности семян альтернарией показал (табл. 10), что влияние генетической структуры сорта и условий года выращивания примерно равноценны по своему воздействию на этот признак. Значительно меньшая изменчивость заселенности оригинальных семян из питомников размножения отмечена у крупноплодных сортов Лакомка и 10
СПК (коэффициенты вариации от 20,2 и 21,2 % соответственно по сравнению с 99,9 и 84,5 % соответственно у репродукционных семян (РС1). Аналогичная тенденция наблюдалась и у сорта Орешек, однако различия при этом были не такими четкими (46,0 % у оригинальных и 93,1 % у репродукционных семян (РС1). Заселенность семян масличных сортов Бузулук, Р-453 и СУР практически не зависела от репродукции.
Специфическое влияние условий года в сочетании с ответной реакцией сорта проявилось в различии заселенности семян отдельных сортов при конкретных погодных условиях. Так, например, минимальная изменчивость между репродукциями у сорта Бузулук отмечена в условиях 2013 г. (коэффициент вариации 13,8 %); у сортов Р-453 и Лакомка - в условиях 2014 г. (16,7 и 15,2 % соответственно), а у сорта СПК - в условиях 2015 г. (18,9 %).
Анализ заселенности семян видами бактерий показал, что в среднем за 20122015 гг. пропорция семян с их наличием была примерно одинаковой и не зависела от репродукции (табл. 11).
Таблица 11
Заселенность семян различных репродукций сортов подсолнечника возбудителями бактериоза (% семян с наличием инфекции)
г. Краснодар, 2012-2015 гг.
Сорт ОС (пит. размн.) ОС (с/элита) Элита РС1
Бузулук 18 12 8 11
Р-453 10 16 7 9
СУР 14 14 7 9
Среднее по
масличным 14 14 7 10
сортам
СПК 12 10 7 18
Лакомка 21 7 7 11
Орешек 9 9 5 13
Среднее по
крупноплодным 14 9 6 14
сортам
Это касается как масличных, так и крупноплодных изученных сортов подсолнечника.
Показатель Бузу- лук Р- 453 СУР СПК Лакомка Орешек
Коэффициент вариации, % Влияние генетической структуры сорта
- в среднем за 20122015 г. по репродукциям:
ОС (пит. размножения) 80,1 77,7 66,4 21,2 20,2 46,0
ОС (с/элита) 99,7 121,7 86,2 48,5 75,6 60,3
Элита 70,0 114,8 80,7 78,2 61,3 74,6
РС1 65,6 116,1 77,6 84,5 99,9 93,1
Среднее по сорту 78,8 107,6 77,7 58,1 64,2 68,5
- между всеми репродукциями от ОС до РС1 по годам: Влияние условий года
2012 г. 83,3 42,6 40,9 74,3 48,0 62,5
2013 г. 13,8 78,4 103,5 61,3 65,2 70,2
2014 г. 32,4 16,7 33,5 70,0 15,2 48,1
2015 г. 44,8 167,8 81,9 18,9 125,8 100,9
Среднее по годам 43,6 76,4 64,9 56,1 63,5 70,4
Изучение характера изменчивости данного признака показало, что генетическая структура сорта и условия года оказывают примерно одинаковое влияние на его проявление (табл. 12).
Таблица 12
Изменчивость заселенности видами бактерий семян различных репродукций сортов подсолнечника
Заключение. В процессе размножения от оригинальных до репродукционных семян (РС1) у масличных сортов Бузулук, Р-453, СУР и крупноплодных СПК, Лакомка и Орешек отмечены различия по массе 1000 семян, масличности, содержанию основных жирных кислот и заселенности патогенной микрофлорой.
По массе 1000 семян наблюдалось прогрессивное снижение данного показателя с 82-88 до 70-72 г у масличных и со 149— 158 до 110—128 г у крупноплодных. Условия года оказывали значительно большее влияние, чем генетическая структура сорта.
Сорт Бузулук стабильно сохранял уровень масличности семян на всех этапах размножения, у сорта Р-453 масличность повышалась с 50,2 % у оригинальных до 51,3 % у репродукционных семян (РС1). У сорта СУР, напротив, было снижение данного показателя с 48,9 до 46,8 %. У всех без исключения крупноплодных сортов наблюдалось значительное увеличе-
ние масличности семян: с 40,4 до 43,5 % у сорта СПК, с 40,6 до 44,1 % у сорта Лакомка и с 39,7 до 44,6 % у сорта Орешек. Это указывает на повышенную гетерогенность данных сортов. Изменчивость масличности под влиянием генетической структуры сорта была сопоставима с изменчивостью под влиянием условий года.
Максимальная стабильность в сохранении уровня содержания основных жирных кислот в звеньях первичного и промышленного семеноводства отмечена у сортов Р-453 и СПК, а минимальная - у сорта СУР. Варьирование содержания жирных кислот под влиянием генотипа сорта и под влиянием условий года сопоставимо по своему значению.
Семенной материал подсолнечника, выращенный в центральной зоне Краснодарского края, заселен в основном возбудителями альтернариоза и бактериоза. У масличных сортов пропорция семян с их наличием была примерно одинаковой на всех этапах размножения от оригинальных до репродукционных (РС1).
У крупноплодных сортов репродукционные семена (РС1) были заселены альтер-нарией в значительно меньшей степени по сравнению с оригинальными и элитными, что может быть связано с различиями в технологии их выращивания. Влияние генетической структуры сорта и условий года выращивания у всех изученных сортов было примерно равноценным по своему воздействию на этот признак.
Анализ качественных показателей семян различных репродукций сортов подсолнечника без оценки их урожайных свойств не позволяет однозначно судить об эффективности их первичного и промышленного семеноводства.
Список литературы
1. Жученко А.А. Адаптивная система селекции растений. - М.: Агрорус, 2001. - Т. 1. - 779 с.
2. Пустовойт В.С. Подсолнечник и его возделывание на Кубани. - Краснодар: Севкавжирмас-ло, Севкавкнига, 1926. - 28 с.
3. Пустовойт В.С. Краткий обзор работ с масличным подсолнечником за период 1912-1925 гг. // Труды Кубано-Черноморского научно-исследовательского института и селекционной станции «Круглик» Кубанского сельскохозяйственного института. - Краснодар, 1926. - Вып. 38. - 16 с.
Показатель бузу- лук Р- 453 СУР СПК Лакомка Орешек
Коэффициент вариации, % Влияние генетической структуры сорта
- в среднем за 20122015 г. по репродукциям:
ОС (пит. размножения) 131,6 17,3 96,4 38,8 89,4 89,3
ОС (с/элита) 122,7 50,9 76,6 106,8 86,5 43,0
Элита 77,0 67,0 48,8 101,7 86,5 23,1
РС1 57,7 71,1 83,3 96,1 49,5 109,4
Среднее по сорту 97,2 51,6 76,3 85,8 78,0 66,2
- между всеми репродукциями от ОС до РС1 по годам: Влияние условий года
2012 г. 53,7 28,9 27,7 52,6 51,0 29,4
2013 г. 57,7 92,8 74,0 106,8 92,1 68,3
2014 г. 54,9 50,8 44,1 89,6 52,0 28,3
2015 г. 97,6 51,0 89,3 80,4 29,7 32,3
Среднее по годам 66,0 55,9 58,8 82,3 56,2 39,6
4. Пустовойт В.С. Масличный подсолнечник // Краткий очерк основных моментов рациональной культуры, особенностей биологии и результатов селекции. - М.: Государственное техническое издательство, 1928. - 37 с.
5. Пустовойт В.С. Селекция подсолнечника // В кн.: Подсолнечник. - Краснодар, 1940. - С. 7-43 с.
6. Пустовойт В.С. Селекция и семеноводство подсолнечника // Агробиология. - 1956. - № 1. -С. 9-17.
7. Пустовойт В.С. Масличные и эфиромас-личные культуры. - М.: Колос, 1964. - 576 с.
8. Пустовойт В.С. Результаты и перспективы селекции и семеноводства подсолнечника // Избранные труды. - М.: Колос, 1966. - С. 193-209.
9. Пустовойт В.С. Селекция и семеноводство подсолнечника // Вестник сельскохозяйственной науки. - 1971. - № 3. - С. 55-61.
10. Пустовойт Г.В. Развитие идей В.С. Пусто-войта в селекции и семеноводстве подсолнечника на современном этапе // Сельскохозяйственная биология. - 1986. - № 1. - С. 71-76.
11. Щербина В.И., Романюк Г.Т. Работы по селекции и семеноводству подсолнечника на Армавирском опорном пункте Всесоюзного научно-исследовательского института масличных и эфи-ромасличных культур (ВНИИМЭМК) // В кн.: Масличные и эфиромасличные культуры. - М.: Колос, 1974. - С. 56-67.
12. Пустовойт В.С. Подсолнечник. - М.: Колос, 1975. - 592 с.
13. Жученко А.А. Эколого-генетические основы адаптивного семеноводства // Международная научно-практическая конференция «Семя». Тезисы. - М.: ИКАР, 1999. - С. 10-49.
14. Пустовойт В.С. Руководство по селекции и семеноводству масличных культур. - М.: Колос, 1967. - 351 с.
15. Лесник В.С., Бучучану М.И., Караджова Л.В. Урожай подсолнечника из семян различных репродукций // Масличные культуры. - 1984. - № 5. -С. 33-34.
16. Караджова Л.В., Лесник В.С. Эффективное семеноводство подсолнечника // Сельское хозяйство за рубежом. - 1982. - № 11. - С. 19-25.
17. Alterfan H., Tsvetkova F. Variation on some sunflower characters in the process of seed production // Proc. of 9th Intern. Sunfl. Conf., Spain, Torremolinos, June 8-13, 1980. - V. 1. - P. 249-253.
18. Наумова Н.А. Анализ семян на грибную и бактериальную инфекцию. - М.: Сельхозиздат, 1960. - 208 с.
19. Бочковой А.Д., Хатнянский В.И., Камардин ВА, Арасланова Н.М., Ивебор М.В., Саукова С.Л., Крюкова Е.С. Патогенная микрофлора семян различных репродукций сортов подсолнечника, выращенных в центральной зоне Краснодарского края // Масличные культуры. Науч. -тех. бюл. ВНИИМК. - 2015. - Вып. 4 (164). - С. 29-34.
References
1. Zhuchenko A.A. Adaptivnaya sistema selektsii rasteniy. - M.: Agrorus, 2001. - T. 1. - 779 s.
2. Pustovoyt V.S. Podsolnechnik i ego vozdelyvanie na Kubani. - Krasnodar: Sevkavzhirmaslo, Sevkavkniga, 1926. - 28 s.
3. Pustovoyt V.S. Kratkiy obzor rabot s maslichnym podsolnechnikom za period 1912— 1925 gg. // Trudy Kubano-Chernomorskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta i selektsionnoy stantsii «Kruglik» Kubanskogo sel'skokhozyaystvennogo instituta. - Krasnodar, 1926. - Vyp. 38. - 16 s.
4. Pustovoyt V.S. Maslichnyy podsolnechnik // Kratkiy ocherk osnovnykh momentov ratsional'noy kul'tury, osobennostey biologii i rezul'tatov selektsii. - M.: Gosudarstvennoe tekhnicheskoe izdatel'stvo, 1928. - 37 s.
5. Pustovoyt V.S. Selektsiya podsolnechnika. // V kn.: Podsolnechnik. - Krasnodar, 1940. - S. 7-43 s.
6. Pustovoyt V.S. Selektsiya i semenovodstvo podsolnechnika // Agrobiologiya. - 1956. - № 1. - S. 9-17.
7. Pustovoyt V.S. Maslichnye i efiromaslichnye kul'tury. - M.: Kolos, 1964. - 576 s.
8. Pustovoyt V.S. Rezul'taty i perspektivy selektsii i semenovodstva podsolnechnika // Izbrannye trudy. -M.: Kolos, 1966. - S. 193-209.
9. Pustovoyt V.S. Selektsiya i semenovodstvo podsolnechnika // Vestnik sel'skokhozyaystvennoy nauki. - 1971. - № 3. - S. 55-61.
10. Pustovoyt G.V. Razvitie idey V.S. Pustovoyta v selektsii i semenovodstve podsolnechnika na sovremennom etape // Sel'skokhozyaystvennaya biologiya. - 1986. - № 1. - S. 71-76.
11. Shcherbina V.I., Romanyuk G.T. Raboty po selektsii i semenovodstvu podsolnechnika na Armavirskom opornom punkte Vsesoyuznogo nauchno-issledovatel'skogo instituta maslichnykh i efiromaslichnykh kul'tur (VNIIMEMK) // V kn.: Maslichnye i efiromaslichnye kul'tury. - M.: Kolos,
1974. - S. 56-67.
12. Pustovoyt V.S. Podsolnechnik. - M.: Kolos,
1975. - 592 s.
13. Zhuchenko A.A. Ekologo-geneticheskie osnovy adaptivnogo semenovodstva // Mezhdunaro-dnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya «Semya». Tezisy. - M.: IKAR, 1999. - S. 10-49.
14. Pustovoyt V.S. Rukovodstvo po selektsii i semenovodstvu maslichnykh kul'tur. - M.: Kolos, 1967. - 351 s.
15. Lesnik V.S., Buchuchanu M.I., Karadzhova L.V. Urozhay podsolnechnika iz semyan razlichnykh reproduktsiy // Maslichnye kul'tury. - 1984. - № 5. -S. 33-34.
16. Karadzhova L.V., Lesnik V.S. Effektivnoe semenovodstvo podsolnechnika // Sel'skoe khozyaystvo za rubezhom. - 1982. - № 11. - S. 19-25.
17. Alterfan H., Tsvetkova F. Variation on some sunflower characters in the process of seed production // Proc. of 9th Intern. Sunfl. Conf., Spain, Torremolinos, June 8-13, 1980. - V. 1. - P. 249-253.
18. Naumova N.A. Analiz semyan na gribnuyu i bakterial'nuyu infektsiyu. - M.: Sel'khozizdat, 1960. -208 s.
19. Bochkovoy A.D., Khatnyanskiy V.I., Kamardin V.A., Araslanova N.M., Ivebor M.V., Saukova S.L., Kryukova E.S. Patogennaya mikroflora semyan razlichnykh reproduktsiy sortov podsolnechnika, vyrashchennykh v tsentral'noy zone Krasnodarskogo kraya // Maslichnye kul'tury. Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. - 2015. - Vyp. 4 (164). - S. 29-34.
