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

 

№6 2010

№5 2010

№4 2010

№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 631.521: 531.12

А.А. Тороп,
д-р с.-х. наук;
Е.В. Александров;
Е.А. Тороп,
канд. с.-х. наук,
ГНУ Воронежский НИИСХ Россельхозакадемии
niish1c@mail.ru

О СЕМЕНОВОДСТВЕ СОРТОВ-ПОПУЛЯЦИЙ ПЕРЕКРЕСТНООПЫЛЯЮЩИХСЯ КУЛЬТУР


При изучении элитных семян сорта озимой ржи, полученных из разных семеноводческих хозяйств, установлено, что при отсутствии существенных различий между ними по потенциалу урожайности, они значительно различались по биотипному составу. Чем больше были различия между хозяйствами по почвенно-климатическим условиям, тем больше были различия и по биотипному составу. Существенное изменение биотипного состава может быть связано и со способами ведения первичного семеноводства. Предлагаютсяпутисохраненияструктурысортавпроцессесеменоводства.
When studying elite seeds of winter rye variety, selected by different seed-growing farms, it is established they differ according to their biotype composition having no significant difference among them in productivity potential. The more there were the differences among the farms in soil-climatic conditions, the more there were differences in biotype composition. Essential change of biotype composition must be connected with initial seed-growing methods. It is suggested ways of variety structure conservation in seed-growing process.
Ключевые слова. Сорта перекрестноопыляющихся культур, озимая рожь, семеноводство, биотипный состав популяции.
Key words: cross-pollination crops’ varieties, winter rye, seed-growing, biotype composition of population.

Основной задачей семеноводческой работы является поддержание в сорте на надлежащем уровне тех ценных признаков и свойств, из-за которых он был рекомендован производству. При работе с сортом самоопыляющейся культуры с этим можно справиться сравнительно легко. При работе же с сортами перекрестноопыляющихся культур эта задача является довольно трудной. Эти сорта представляют собою динамичные популяции. При умелой работе с ними их можно легко изменить в желаемом направлении. Это убедительно показано многими как отечественными, так и зарубежными селекционерами. Но они также легко могут изменяться и в нежелательном направлении. К.А. Глухих [2], основываясь на результатах изучения элементов продуктивности колоса и урожайности элитных семян сорта озимой ржи Вятка, полученных из разных семеноводческих хозяйств, писал: «Попадая в новые почвенные и климатические условия, … растения изучаемых элит довольно резко изменились в первые же 1–2 года». По его данным, урожайность элитных семян, полученных с других семеноводческих хозяйств, в сравнении с урожайностью элиты, произведенной оригинатором, была ниже на 8,5–27,5 %. Выращивая такие семена, хозяйства, естественно, получали худшие урожаи. Эти факты имеют и другую сторону – юридическую: под одним и тем же названием реализуется разный семенной материал.
Материал и методы исследования. Исследовали элитные семена трех семеноводческих хозяйств: ОПХ НИИСХ ЦЧП им. Докучаева «Докучаевское», учхоза Воронежского аграрного университета «Березовский» и ОПХ ВНИИЗБК «Стрелецкое». ОПХ «Докучаевское» регулярно получает оригинальные семена для производства элитных непосредственно от оригинатора. Учхоз «Березовский» получил их в 1996 г., а ВНИИЗБК – в 1999. Семеноводческая работа в них велась в соответствии с Рекомендациями по производству семян элиты зерновых, зернобобовых и крупяных культур (1992). В НИИСХ ЦЧП им. Докучаева, откуда поступали семена в ОПХ «Докучаевское», использовали 3-кратную оценку отобранных растений по потомству. При этом два раза за цикл для дальнейшей работы использовали резервы лучших потомств. Семена для изучения были получены нами от указанных хозяйств в 2004 г. Исследовались семена, полученные непосредственно из этих хозяйств, а также от изолированного друг от друга пересева в одном месте. Урожайность семян изучалась на делянках 10 м2 в 6-кратной повторности. Кроме урожайности и ее структуры мы по методике проведения испытаний на отличимость, однородность и стабильность Госкомиссии по испытанию и охране селекционных достижений изучали 13 из 15 рекомендованных для этих целей признаков. Изучали также биотипный состав запасных белков зерна и устойчивость к поражению бурой и стеблевой ржавчиной. Опыты были проведены в 2005–2007 гг. на юге Воронежской области на полях опорного пункта института «Митрофановский».
Полученные результаты и обсуждение. В первый год изучения из поступивших семян по урожайности выделился образец из ОПХ «Докучаевское», но по данным за три года статистически значимых различий обнаружено не было (табл. 1). Семена из ОПХ «Стрелецкое» дали урожай 3,98 т/га, из учхоза «Березовский» – 3,95, из ОПХ «Докучаевское» – 4,05. Не было обнаружено разницы по урожайности между семенами, полученными из хозяйств и полученными от пересева их в одном месте (табл. 2).


1. Урожайность элиты озимой ржи Таловская 33 различных элитопроизводящих хозяйств, т/га

А
Семеноводческое
хозяйство

В
Год

Среднее по фактору А

2005

2006

2007

ОПХ «Стрелецкое»

3,45

3,32

5,16

3,98

Учхоз «Березовский»

3,43

3,35

5,08

3,95

ОПХ «Докучаевское»

3,71

3,37

5,06

4,05

Среднее по фактору В (НСР05 = 0,20)

3,53

3,35

5,00

 

НСР05 = 0,20 по фактору А

 

 

 

 

НСР05 частных = 0,35


Это позволяет считать, что элитные семена, произведенные в названных семеноводческих хозяйствах, не различаются между собою по главному свойству – урожайности.
При изучении же биотипного состава популяций было обнаружено значительное колебание как по годам в пределах одного и того же образца, так и между образцами. Различия по годам по одним и тем же образцам можно объяснить недостаточным объемом выборок (немногим более 100 растений), не позволяющим всегда при таком объеме обнаружить различия в составе изучавшихся популяций по редко встречающимся биотипам. При объединении данных за три года закономерности прослеживались более четко.


2. Урожайность семян, полученных с хозяйств и пересеянных в одном месте, т/га

А
Семеноводческое
хозяйство

В
Происхождение
семян

С
Год

Среднее по фактору

2006

2007

А

В

ОПХ «Стрелецкое»

полученные

3,32

5,16

4,23

4,22

пересеянные

3,14

5,30

4,23

Учхоз «Березовский»

полученные

3,35

5,08

4,28

 

пересеянные

3,17

5,51

ОПХ «Докучаевское»

полученные

3,37

5,06

4,18

пересеянные

3,17

5,10

Среднее по фактору С (НСР05.=0,10)
НСР05.=0,10 по фактору А
НСР05.=0,10 по фактору В

3,22

5,20

 

НСР 05 частных = 0,25


Заметные различия между образцами наблюдались по большинству признаков (табл. 3). Представляет интерес тот факт, что различия между образцами из ОПХ «Докучаевское» и учхоза «Березовский» Воронежского агроуниверситета были намного меньше, чем между образцами из ОПХ «Докучаевское» и ОПХ «Стрелецкое». Последнее хозяйство расположено в Орловской области, почвенно-климатические условия которой значительно отличаются от условий Воронежской области, на территории которой находятся ОПХ «Докучаевское» и учхоз «Березовский». По-видимому, проведение отборов в разных условиях сказалось на особенностях формирующихся в этих условиях популяциях.

3. Результаты сравнительного изучения признаков растений, выращенных из элитных семян
различного происхождения

Признак

Вероятность отличий по степени выраженности

от образца из ОПХ «Докучаевское» элиты из:

между образцами из учхоза «Березовский» и ОПХ «Стрелецкое»

учхоза
«Березовский»

ОПХ
«Стрелецкое»

Окраска колеоптиле

< 0,950

< 0,950

<0,950

Восковой налет на влагалище флагового листа

< 0,950

?0,999

?0,999

Время выколашивания

< 0,950

? 0,999

? 0,950

Длина подфлагового листа

? 0,950

? 0,990

< 0,950

Восковой налет на колосе

? 0,990

? 0,999

? 0,950

Опушение стебля под колосом

? 0,999

? 0,999

< 0,950

Положение колоса

< 0,950

? 0,950

< 0,950

Высота растения

< 0,950

? 0,999

? 0,999

Длина колоса

< 0,950

< 0,950

< 0,950

Плотность колоса

< 0,950

? 0,990

? 0,990

Масса 1000 зерен

< 0,950

< 0,950

< 0,950

Тип развития

< 0,950

< 0,950

< 0,950

Устойчивость к поражению бурой ржавчиной

< 0,950

< 0,950

< 0,950

Устойчивость к поражению стеблевой ржавчиной

< 0,950

? 0,950

< 0,950


Существенные различия обнаружены в анализировавшихся популяциях и по биотипному составу запасных белков. Наибольшее количество биотипов обнаружено в образце из учхоза «Березовский», а наименьшее – в образце из ОПХ «Докучаевское». На этих результатах мог сказаться тот факт, что исходные семена от оригинатора учхозом «Березовский» были получены раньше всех. К этому времени исходная популяция вновь сформированного сорта еще не претерпела существенных изменений в результате применения довольно интенсивного отбора, используемого селекционерами при создании оригинальных семян.
Семена от оригинатора ОПХ «Стрелецким» были получены позднее, возможно биотипный состав популяции был уже несколько иным. Наиболее бедным спектром запасных белков отличался образец из ОПХ «Докучаевское». Это хозяйство, как уже было сказано выше, систематически получало исходные семена непосредственно от оригинатора сорта. К сожалению, первоначальный спектр запасных белков не был зафиксирован. Поэтому можно только предполагать, что основной причиной обеднения спектра запасных белков является применение при создании оригинальных семян довольно интенсивного отбора с двукратным применением за цикл половинок (остатков).
Но, несмотря на значительные различия между изучавшимися популяциями по биотипному составу, они не различались по продуктивности. Это, вероятно, связано с тем, что биотипы, по которым различались популяции, не оказывали существенного влияния на урожайность. К тому же различия в большинстве случаев наблюдались по крайним, самым редко встречаемым биотипам, которые по этой причине не могут оказывать существенного влияния на уровень урожайности.
Сам же факт изменения популяции в процессе семеноводства говорит о повышенной изменчивости сортов-популяций перекрестноопыляющихся культур и возможности потери в процессе семеноводства под влиянием отборов и условий внешней среды ряда признаков и свойств сорта, в том числе и весьма ценных. К семеноводству таких сортов следует относиться с особой осторожностью.
Наиболее желаемым является метод генетических маркеров – способ поддержания сортов-популяций путем постоянного контроля их биотипного состава по электрофоретическим спектрам запасных белков. При этом отбор лучших растений и потомств сопровождается проверкой их типичности по белковым маркерам, определяется подлинность сорта во всех звеньях производства семян элиты. Но такой метод слишком сложный и трудный и, учитывая, как правило, богатый биотипный состав сортов-популяций, не под силу большинству оригинаторов.
Более доступен метод генетического резерва или резервного фонда. Он сохраняет положительные признаки и свойства сортов-популяций путем ограничения числа генераций, предотвращая их ухудшение по мере смены поколений [1]. Первичное семеноводство этим методом поддерживает исходное качественное состояние сорта и обеспечивает производственные посевы генетически более полноценными семенами.
Возможно использование также контролируемого пересева, который предусматривает высев в Питомнике испытания потомств 2-го года 70–80 % семей одноименного питомника урожая прошлых лет и ежегодное возобновление остальных потомств из числа лучших потомств Питомника испытания потомств 1-го года. Благодаря этому многократно используются лучшие потомства разных лет урожая.
Использование в первичном семеноводстве метода половинок оправдано, если ставится задача несколько улучшить популяцию по какому-то одному важному признаку. При этом отбор должен сопровождаться тщательным контролем за состоянием популяции. Этот метод является довольно сильным средством изменения популяции и более приемлем для использования в селекционном процессе.
Приведенное выше указывает на то, что семеноводческая работа с сортами-популяциями перекрестноопыляющихся растений является
довольно сложным процессом и требует хороших знаний не только методов ведения первичного семеноводства, но и самой популяции. Поэтому ее целесообразно сосредоточивать только в научно-исследовательских учреждениях-оригинаторах сорта, а в элитопроизводящих учреждениях зоны районирования семена элиты должны производиться только путем пересева оригинальных семян, получаемых от уч-

реждений-оригинаторов. Только в случаях большого ареала распространения сорта и невозможности обеспечения учреждением-ориги-натором всей потребности в оригинальных семенах, первичное семеноводство можно будет вести в элитопроизводящих учреждениях зоны районирования. Но непременным условием в этом случае является то, что семена для закладки питомника отборов они будут получать от учреждения-оригинатора сорта.
Выводы. 1. Сорта перекрестноопыляющихся культур представляют собою динамичные популяции, изменяющиеся в процессе семеноводства.
2. Причинами изменения могут быть место и условия проведения отборов, а также способы ведения семеноводства.
3. Система семеноводства перекрестноопыляющихся культур должна быть максимально направлена на сохранение того биотипного состава популяции, который она имела в период прохождения государственного сортоиспытания

Литература

    • Рекомендации по производству семян элиты зерновых, зернобобовых и крупяных культур/ Под ред. акад. В.С. Шевелухи // Земледелие.–1992. – № 2. – С. 41–44.
    • Тиунов А.Н., Глухих К.А., Хорькова О.А. Озимая рожь. – М.: Колос, 1969. – 392 с.

     

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