Развитие отечественного АПК является одним из приоритетных направлений для нашей страны. Поэтому надеемся, что материалы публикуемые в журнале внесут достойный вклад в успешное развитие научного поиска, повышение значимости научных разработок, подъем сельскохозяйственного производства
 д. с.-х. н., профессор А.В.Алабушев

 

№3 2010

№2 2010

№1 2010

№6 2009

№5 2009

№4 2009

№3 2009

№2 2009

№1 2009

 

 

Теоретический и научно-практический журнал ISSN 2079-8733

УДК 613.527

ОЦЕНКА КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ТЕСТЕРОВ И НОВЫХ САМООПЫЛЕННЫХ ЛИНИЙ КУКУРУЗЫ В ТОПКРОССНЫХ СКРЕЩИВАНИЯХ

Кривошеев Г.Я.

Всероссийский научно-исследовательский институт зерновых культур им. И.Г. Калиненко, г. Зерноград

Выделены ценные для гетерозисной селекции новые самоопыленные линии кукурузы РК 478, РК 503, РК 504 и тестер МилаМ на основе оценки комбинационной способности. Определена общая комбинационная способность (ОКС) и специфическая комбинационная способность (СКС), изучено их варьирование по годам.

Введение. Оценка  комбинационной способности занимает ведущее место  в гетерозисной селекции кукурузы. Имея результаты ее оценки, селекционер может сосредоточить свои усилия на работе с перспективными формами.
Под термином   «комбинационная способность» понимается способность линии давать при скрещивании с другими линиями, простыми гибридами или сортами гетерозисное потомство, обладающее повышенной жизнеспособностью и урожайностью.
В практике оценки комбинационной способности исходного материала применяется, в основном, четыре метода скрещиваний: диаллельное, топкросс, поликросс и свободное опыление (Р.У. Югенхеймер, 1979). Различают схемы полных и неполных диаллельных и топкроссных скрещиваний.
В гетерозисной селекции кукурузы исследователи отдают  предпочтение методу топкросса, основанному на системе скрещиваний изучаемых линий с несколькими тестерами.
Следует разделять понятие комбинационной способности на два вида – общую (ОКС) и специфическую (СКС).
ОКС представляет собой среднюю величину признака, которая наблюдается по всем гибридным комбинациям с участием изучаемых линий. СКС отражает отклонение признака у той или иной конкретной комбинации от средней величины.
По сведениям В.С. Сотченко (1970), отдельные линии значительно реагируют на изменение внешних факторов среды. При этом наблюдаются отличия в оценке общей и специфической комбинационной способности. Поэтому необходимо анализировать взаимодействие комбинационной способности с условиями окружающей среды.
Важное значение имеет правильный выбор тестера. Использование в качестве тестеров форм с высокой комбинационной способностью обеспечивает большую вероятность создания гибридов, способных конкурировать со стандартом (В.И. Костюченко, Б.П. Соколов, В.А. Гонтаровский, 1976).
Основной целью наших исследований явилось изучение общей и специфической комбинационной способности исходного материала. При этом особое внимание уделялось генетической разнокачественности подбираемых для скрещивания линий и тестеров, ставилась задача изучения комбинационной способности в засушливых условиях.

Методика. В качестве исходного материала использовали 9 новых среднеспелых самоопыленных линий кукурузы: Р477, РК478, РК481, РК482, РК483, РК485, РК502, РК503, РК504. Новые линии созданы стандартным  методом, используя  «Методические рекомендации по селекции кукурузы» (1982) Материалом для создания новых линий послужили специально полученные простые и сестринские гибриды, отличающиеся высокой комбинационной способностью.
В качестве стандарта использована самоопыленная линия из мировой коллекции А632. Новые линии и стандарт относятся  к гетерозисной группе «Рейд».
В качестве тестеров использованы простые стерильные гибриды Юца М, Мила М, Восход М, в состав которых входят самоопыленные линии, относящиеся к гетерозисным группам «Ланкастер» и «Айодент». Тестеры являются  родительскими формами внесенных в Госреестр и перспективных гибридов кукурузы.
Для оценки комбинационной способности новых самоопыленных линий кукурузы использовали метод полных топкроссов, изложенный в «Методических рекомендациях» (Вольф и др., 1980). Оценка комбинационной способности проводилась  по признаку «урожайность зерна». В 2006 году 10 самоопыленных линий были скрещены с тремя тестерами. В 2007-2008 гг. 30 новых тесткроссных гибридов изучены в контрольном питомнике.
Годы изучения тесткроссных гибридов оказались одинаковы по метеоусловиям (невысокие температуры воздуха и достаточное количество осадков в первую половину вегетации и, наоборот, почвенная, воздушная засуха и высокие температуры воздуха во вторую половину вегетации). В целом оба года оказались не благоприятными для роста и развития растений кукурузы.

Результаты. Данные дисперсионного анализа первичных данных показали наличие достоверных различий урожая зерна тесткроссных гибридов кукурузы. Дисперсионный анализ комбинационной способности свидетельствует о том, что по ОКС и СКС имеются существенные различия (Fфакт.> Fтеор.), причем это относится как к линиям, так и к тестерам в оба года изучения КС. В 2007 г. НСР05 для сравнения самоопыленных линий со средней составила 1,35. Общую комбинационную способность определяли по величине оценок эффектов ОКС (gi) (рис. 1).
Существенно высокие оценки эффектов ОКС (gi)  имели новые самоопыленные линии: РК 478, РК 485 и РК 504 (соответственно +3,67, +2,71, +2,28). Они отнесены к первому рангу по ОКС и представляют наибольшую ценность как исходный материал для гетерозисной селекции. Достоверно низкие оценки эффектов ОКС (gi) отмечены у линий: РК481, РК483, РК502
(-2,28, - 2,13, - 1,71 соответственно). Эти линии подлежат выбраковке в связи с низкой общей комбинационной способностью (условно отнесены к третьему рангу). Самоопыленные линии РК477, РК482, РК503 и стандартная линия А632, имеющие оценки эффектов ОКС от - 0,06 до - 1,28, отнесены ко второму рангу со средней  общей комбинационной способностью и целесообразность их  дальнейшего использования в селекционном процессе  будет зависеть от величины специфической комбинационной способности.

Самоопыленные линии:


1.А632, стандарт

6. РК-483

7. РК-485

2. РК-477

4. РК-481

8. РК-502

3. РК-478

5. РК-482

9. РК-503

 

 

10. РК-504

Рис. 1. Оценки эффектов ОКС (gi) новых
самоопыленных линий кукурузы (2007 г.)

В 2008 г. НСР05 для сравнения самоопыленных линий со средней составила 1,82. Высокие оценки эффектов ОКС (от +2,37 до +4,2) имели линии РК477, РК478, РК485, РК504 (рис. 2).
    Самоопыленные линии:


1.А632, стандарт

4. РК-481

7. РК-485

2. РК-477

5. РК-482

8. РК-502

3. РК-478

6. РК-483

9. РК-503

 

 

10. РК-504

Рис. 2. Оценки эффектов ОКС (gi) новых линий кукурузы (2008 г.)

Низкие оценки эффектов ОКС (от -1,82 до -3,81) отмечены у линий РК481, РК482, РК483 и РК502. Средние оценки эффектов ОКС в 2008 г.  выявлены у линий РК 503 (gi = -0, 45) и стандарта А 632 (-0,95).
Анализируя взаимодействие комбинационной способности с условиями внешней среды, следует отметить о незначительной изменчивости оценок эффектов ОКС. В 2008 году по сравнению с 2007 годом только 2 линии (РК477 и РК482) изменили ранг по ОКС, а 8 линий из 10 остались неизменными.
Совпадение оценок эффектов ОКС в 2007-2008 гг. объясняется одинаковыми метеоусловиями лет исследования. Высокие оценки имели самоопыленные линии, с участием  которых получены гибриды, способные лучше переносить засушливые и жаркие условия.
По результатам двух лет изучения к высокой ОКС отнесены линии РК478, РК485 и РК 504, которые в оба года проведенных исследований имели высокие оценки  эффектов ОКС (gi), отличались стабильностью этого показателя.
Считаем, что погодные условия 2007-2008 гг. послужили хорошим фоном для выделения самоопыленных линий кукурузы, обладающих высокой комбинационной способностью в засушливых условиях.
Нами вычислены оценки эффектов СКС, которые можно использовать для определения  специфической комбинационной способности линий в конкретной гибридной комбинации. Однако, Гриффинг (1956) рекомендует для выявления среди изучаемого набора линий, в среднем с высокой или низкой специфической комбинационной способностью, вычислять для каждой линии дисперсию (вариансу) на основе эффектов СКС.
В 2007 г. средняя варианса СКС ) составила 1,0. Существенно высокие вариансы СКС ) имели линии РК503 и РК504 (3,07 и 4,81 соответственно) (табл. 1).
1. Вариансы СКС ) новых самоопыленных линий кукурузы

Линия

Г о д ы

2007

2008

СКС

СКС

А632, стандарт

0

низкая

1,77

низкая

РК477

0

низкая

4,58

низкая

РК478

0

низкая

0

низкая

РК481

0,46

низкая

56,47

высокая

РК482

0

низкая

0,79

низкая

РК483

0,94

низкая

18,1

высокая

РК485

0

низкая

0

низкая

РК502

0,69

низкая

4,94

низкая

РК503

3,07

высокая

19,03

высокая

РК504

4,81

высокая

16,48

высокая

                                                                 
Все остальные линии отличались низкими вариансами СКС (от 0 до 0,94). В 2008 г. средняя варианса СКС  составила 12,22. Высокими вариансами СКС  ) характеризовались самоопыленные линии РК481 , РК483, РК503, РК504 (56,47, 18,1, 19,03 и 16,48 соответственно). Остальные линии отличались низкой СКС (от 0 до 4,94), совпадение результатов изучения 2007-2008 гг. в восьми случаях из десяти. Таким образом, стабильно высокие вариансы СКС в оба года исследований отмечены только у двух линий (РК503 и РК504), причем одна из них (РК503) обладает средней, а другая (РК504) высокой ОКС. Эти линии целесообразно использовать в скрещиваниях для получения простых высокогетерозисных гибридов.
Самоопыленную линию РК478 с высокой ОКС и низкой СКС целесообразно использовать в скрещиваниях для получения гибридов кукурузы более сложной структуры (двойные межлинейные).
Результаты изучения комбинационной способности тестеров представлены в таблице 2.

2. Оценки эффектов ОКС (gi) и варианс СКС ) у тестеров

Тестер

Оценки  эффектов ОКС (gi)

Ранги по ОКС

Вариансы СКС

СКС

г о д ы

2007

2008

2007

2008

2007

2008

2007

2008

Юца М

-0,32

+0,37

II

II

1,25

11,43

высокая

низкая

Мила М

+2,39

+3,22

I

I

0

8,57

низкая

низкая

ВосходМ

-2,07

-3,58

III

III

0,76

18,36

высокая

высокая

НСР05

0,83

0,86

 

 

0,67

12,79

 

 

Отмечается полное совпадение оценок эффектов ОКС (gi) по всем тестерам в оба года изучения. Тестер Мила М характеризуется высокой, тестер Восход М – низкой, тестер Юца М – средней ОКС.
Тестер Мила М имел низкие, а тестер Восход М – высокие вариансы СКС ) в оба года исследований. Тестер ЮцаМ отличался варьированием от низких в 2007 году до высоких в 2008 году значений варианс СКС.
Среди изучаемых тестеров наиболее ценным следует считать Мила М со стабильно высокими оценками эффектов ОКС (gi), его необходимо широко вовлекать в селекционные программы с целью создания высокоурожайных гибридов кукурузы. По совокупности оценок на втором месте тестер ЮцаМ. а наименее ценен тестер Восход М со стабильно низкими оценками эффектов ОКС.

Литература

1. Костюченко В.И., Соколов Б.П., Гонтаровский В.А. Оценка общей и специфической комбинационной способности линий в топкроссных скрещиваниях//Вестник с.-х. науки. – 1976. - № 1. – С. 31-37.
2. Методические рекомендации по применению математических методов для  анализа экспериментальных данных по изучению комбинационной способности/Сост.:В.Г. Вольф, П.П. Литун, А.В. Хавелова, Р.И. Кузьменко. – Харьков, 1980, - 74 с.
3. Методические указания по селекции кукурузы. – М., 1982. – 44 с.
4. Сотченко В.С. Сравнительная оценка методов изучения комбинационной способности  линий кукурузы: Автореферат дис…канд. с.-х. наук. – Л.: 1970. –  24 с.
54. Югенхеймер Р.У. Кукуруза: Улучшение сортов, производство семян, использование. – М.: Колос, 1979. – 519 с.
6. Grriffing B.A. Cjnctpt of generala cpecific combining ability in relation to dialel crossing sistems//Austral. Jour. Biol. Sci. – 1956. - 9,4 P. 463-493.

 

© 2009 ГНУ ВНИИЗК
им. И.Г.Калиненко
Главная | Поиск | Авторам | Контакты | Архив