Создание нового исходного материала для селекции различных подвидов кукурузы и его оценка в агроклиматических зонах России (15.06.2009)

Автор: Супрунов Анатолий Иванович

(стандарт) 1:27 97,9 60

При моделировании нового гибрида лопающейся кукурузы были использованы коллекционные образцы из США (М212) и Китая (К240), линия Sg 1533 и две - селекции института (Кр 837 и Кр 872).

Линия Sg 1533 характеризовалась удовлетворительными технологическими качествами зерна. У линии Кр 837 были хорошие технологические качества зерна. Линии при скрещивании друг с другом обладали хорошей комбинационной способностью. При этом у обеих линий был продолжительный период вегетации и не совсем удовлетворительные значения признаков структуры початка. Нами была поставлена задача: добиться селекционного улучшения технологических качеств зерна у линий Sg 1533 и Кр 837, повысить значения признаков структуры початка, сократить вегетационный период.

В качестве доноров раннеспелости были использованы среднеспелые сортообразцы лопающейся кукурузы М 212 и К 240, характеризующиеся отличными технологическими качествами зерна при поджаривании. Линия Sg 1533 была скрещена с сортообразцом К 240. Проведена гибридизация линий Кр 837 с М 212. На данных гибридах были выделены линии лопающейся кукурузы.

В результате селекционной работы нами были получены изоаналоги исходных линий лопающейся кукурузы Sg 1533 (Кр 846) и Кр 837 (Кр 821), которые в своем генотипе сохранили хорошую комбинационную способность по урожаю зерна, при скрещивании друг с другом, на 5-17 дней был снижен их вегетационный период. Полученные линии вобрали в себя хорошие технологические качества зерна из сортообразцов К 240 и М 212. Наряду с этим были улучшены некоторые параметры структуры початка вновь созданных линий: они стали длиннее, увеличив тем самым количество зерен в ряду. В качестве третьего компонента созданного нами гибрида была использована линия селекции института Кр 872, характеризующаяся удовлетворительными технологическими качествами зерна, но хорошей комбинационной способностью при скрещивании с линиями Кр 821 и Кр 846.

Проведенная работа позволила нам успешно подобрать пары для скрещиваний и создать среднепоздний трехлинейный гибрид Краснодарский лопающейся 400 с формулой (Кр 821 х Кр 872) х Кр 846, который по результатам Государственного сортоиспытания был районирован в 2007 году по Северо-Кавказскому региону.

Вегетационный период гибрида 112 – 115 дней, початок слабо - конической формы, имеет 14 рядов зерен.

Масса 1000 зерен 130 г. Выход зерна при обмоле 77 – 78%. За годы предварительного сортоиспытания 2000 – 2003 годы гибрид формировал урожай зерна 21,8 – 29,7 ц с 1 га, что на 1,0 – 5,4 ц с 1 га больше чем у стандарта Кубанской воздушной. Коэффициент увеличения объема зерна при поджаривании по годам испытаний варьировал от 1:32 до 1:35. Выход взорванных зерен – 98,7%.

Связь свойства взрываемости с признаками, характеризующими урожай зерна, параметры растений, вегетационный период изучали на гибридах.

Всего изучали 5 пар признаков. На изученном нами материале установлена отрицательная корреляция между урожаем зерна и взрываемостью (r = -0,017) и продолжительностью периода всходы цветения початка (r = -0,546). Положительная между урожаем и массой 1000 зерен (r = 0,287), высотой растений и высотой прикрепления початка (r = 0,390 – 0,155). Между взрываемостью и массой 1000 зерен, высотой растений и высотой прикреплением початка установлена отрицательная корреляционная зависимость (r = -0,310; -0,027; -0,051), а между КУО и вегетационным периодом положительная (r = 0,2193), при этом ряд исследователей данную закономерность считают только генотипической особенностью изучаемого материала.

Коэффициент наследуемости (h2), отражает, в основном, аддитивные действия генов, не показывая эффекты их взаимодействие в гибридном организме. Мы проводили изучение характера наследования признаков при гибридизации. Было установлено, что когда скрещиваемые линии имели высокую взрываемость, то 80% гибридов по этому признаку не отличались от исходных родительских форм. Когда родительские формы были с плохой взрываемостью зерна около 75% гибридов имели низкую взрываемость.

При скрещивании сильно различающихся по этому показателю линий наблюдался промежуточный характер наследования в 96% случаев. Аналогичная закономерность выявлена и при изучении наследования веса 1000 зерен. При скрещивании позднеспелых и раннеспелых родительских форм промежуточный характер наследования проявлялся у 70% гибридов, а 30% были более скороспелыми, чем родители. У всех гибридных комбинаций, родительские формы которых сильно различались по данному признаку, проявился промежуточный характер наследования с уклонением в сторону более раннеспелого родителя.

В ходе проведенных нами исследований были изучены условия хранения зерна лопающейся кукурузы в послеуборочный период. Как показал нам эксперимент, при 3хмесяцах отлежке, влага в зерне приходит в равновесное состояние с относительной влажностью воздуха, в результате чего достигается наиболее равномерное ее распределение в пределах эндосперма, что способствует более полному его расширению при нагревании. В нашем опыте после отлежке, в холодном помещении (+10?С) и относительной влажности 50%, взрываемость зерна у линий лопающейся кукурузы увеличивалась на 11,1 – 34,6%.

Изучение реакции на ЦМС у линий пищевой кукурузы

В наших опытах при переводе гибридов на стерильную основу использовался Молдавский (М) и бразильский (С) типы ЦМС.

Исследования проводились по трем основным направлениям:

- изучение реакции на ЦМС у линий;

- создание стерильных аналогов по перспективным линиям, которые использовались в качестве материнских форм;

- создание аналогов восстановителей фертильности пыльцы у линий, используемых в качестве отцовского компонента.

Анализ полученных данных позволяет нам сделать вывод, что в изученном наборе линий лопающейся и сахарной кукурузы наибольшее количество закрепителей стерильности выявлено на М – типе стерильности (84%), полувосстановителей фертильности и восстановителей фертильности установлено больше на С – типе ЦМС (Таблица 26).

Таблица 26 – Реакция линий лопающейся и сахарной кукурузы на ЦМС, Краснодар, 2003 – 2007 годы

Тип ЦМС Изучено линий закрепители стерильности полувосстановители фертильности восстановители фертильности

штук % штук % штук %

М 12 10 84 1 8 1 8

С 37 28 76 5 14 4 10

Стерильные аналоги и восстановители фертильности для оригинальных линий сахарной, и лопающейся кукурузы создавали методом насыщающих скрещиваний на основе стерильной цитоплазме с одновременным введением доминантного, для восстановителя, аллеля rf, получившего у нас в стране название метода Экхардта – Хаджинова.

За период исследований создано 27 стерильных аналогов и 4 аналога восстановителя фертильности, которые вошли в состав районированных и перспективных гибридов пищевой кукурузы.

1. Впервые в селекционной практике проведено 20 циклов рекуррентного отбора на ранее цветение в 8 позднеспелых зубовидных популяциях кукурузы.

2. В результате проведенного отбора создан новый раннеспелый исходный материал, не родственный широко распространенному, с продолжительностью межфазного периода «всходы - цветения початков» 35-40 дней.

3. Изучение популяции и их тесткросов в различных эколого-географических условиях Российской Федерации позволило нам выявить влияние отдельных временных и пространственных факторов на продолжительность периода «всходы – цветения початков», урожайность и другие количественные признаки растений.

4. Из зубовидных популяций кукурузы различных циклов отбора выделены синтетики с хорошей комбинационной способностью по урожаю зерна (RSSSCPR, RDAI, RDACY), при этом распределение материала по ОКС было более стабильным, чем по СКС.

5. На основе 5 раннеспелых кремнистых популяций, путем трехлетнего отбора на раннее цветение, создан новый исходный материал для селекции ультрараннеспелых гибридов кукурузы зернового типа.

6. Из зубовидных популяций, поздних циклов отбора и ультрараннеспелых кремнистых синтетиков выделены линии кукурузы (Кр 807, Кр 806, Кр 825, Кр 822, Кр 816, Кр 818, Кр 820, Кр 824, Кр 813, Кр 811, Кр 810, Кр 812, Кр 815, Кр 817, Кр 819), которые включены в генетическую коллекцию института и широко используются в гетерозисной селекции ультрараннеспелых гибридов кукурузы.

7. Полученный на основе ультрараннеспелых популяций линейный материал был использован в качестве источника раннеспелости при селекции раннеспелых и среднеранних зубовидных гибридов кукурузы. Объединение в одном генотипе различных по происхождению и вегетационному периоду форм обеспечило создание 309 новых линий кукурузы с хорошей комбинационной способностью.

8. С целью расширения генетической основы изучаемого материала, на основе 14 элитных источников кукурузы, из генетической коллекции института, отобрано и оценено в различных сортоиспытаниях 16 новых перспективных линий кукурузы второго цикла отбора.

9. Целенаправленный отбор исходного материала, с учетом ряда морфологических признаков и технологических качеств зерна, позволил нам отселектировать на их основе 10 новых линий сахарной и 5 лопающейся кукурузы с заданными значениями признаков.

10. Использование в селекции гибридов сахарной, других подвидов кукурузы, позволило нам создать адаптированные к местным условиям линии Кр 801, Кр 800, Кр 922 и др., вошедших в районированные гибриды.

11. Создан новый исходный материал для селекции гибридов и популяций сахарной кукурузы, сочетающие в одном генотипе две рецессивные мутации su1 и sh2.

12. На основании изученного селекционного материала разработана шкала оценки технологических качеств зерна линий и гибридов лопающейся кукурузы.

13. На основе зубовидных, кремнистых популяций, различных циклов отбора на ранее цветение, сортообразцов сахарной и лопающейся кукурузы создано 14 линий, 5 из которых запатентовано. Все они вошли в генотип 6 районированных (Росс 195 МВ, Российская 2, Краснодарский сахарный 250 СВ, Краснодарский сахарный 280 СВ, Краснодарский лопающийся 400, Краснодарская лопающаяся 3), переданных (Росс 185 МВ, Краснодарская сахарная 4 ) или подготовленных к передаче в Государственное сортоиспытание гибридов и популяций.


загрузка...