Анализ корреляционных связей длины колеоптиле с основными элементами продуктивности и урожайностью сортов яровой твердой пшеницы

Колеоптиле – видоизмененный лист, защищающий почечку растения от неблагоприятных внешних воздействий в период прорастания [1].

Исследованиями ряда авторов (Ларионов Ю.С., Денисов Д.П.) выявлена взаимосвязь между длиной колеоптиле, полевой всхожестью и высотой растения у культуры твердой пшеницы. Установлено, что проростки с укороченным колеоптиле могут не достигать поверхности почвы и что глубина заделки семян при посеве не должна превышать длину колеоптиле [2, 3].

В.А. Савицкая указывает на положительную корреляцию между длиной колеоптиле и урожайностью [4].

Нами были исследованы корреляционные связи между длиной колеоптиле, урожайностью и основными характеристиками продуктивности колоса.

Методика исследований

Представлены исследования вегетации за 2007–2009 гг. Полевые опыты закладывались по пару в селекционном севообороте опытных полей ОмГАУ. Посев проводился ручной сажалкой, в 3-кратной повторности, с площадью питания 20х10 см. Срок посева – 25 мая.

В изучаемый набор взяты сорта, включенные в Государственный реестр, – Омская янтарная (Ом. янт.), Омский корунд (Ом. кор.), Жемчужина Сибири (Ж. Сиб.) селекции Сиб-НИИСХа, Елизаветинская (Елиз.) – селекции НИИСХ Юго-Востока, Таволга – селекции НИИСХ ЦЧП, а также линии конкурсного сортоиспытания лаборатории селекции твердой пшеницы СибНИИСХ Гордеиформе 97-114-1 (Г.97-114-1), Гордеиформе 98-22-1 (Г.98-22-1), Гордеиформе 98-33-1 (Г.98-33-1) и Гордеиформе 98-130-6 (Г.98-130-6).

Анализ для измерения величины органов проростков закладывался в трех повторностях по 100 зерен в каждой. Семена проращивались в термостате при температуре 19–20°С рулонным способом [5]. Через 8 дней проращивания проводились измерения. Длина колеоптиле измерялась от основания ростка зерна до места разрыва колеоптиле первым листом с точностью до 1 мм.

Для определения продуктивности растения были изучены следующие параметры: продуктивная кустистость, длина колоса, число колосков в колосе, число зерен в колосе, масса зерна с главного колоса и масса 1000 зерен.

Обработка опытов производилась по Б.А. Доспехову в приложении Exel для ПК [6].

Результаты и обсуждение

Колеоптиле формируется в IХ этапе органогенеза на материнском растении. На 8-е сутки после опыления у пшеницы можно заметить закладку валика колеоптиле, в углублении которого возникает конус нарастания. На последующих этапах колеоптиле продолжает расти и развиваться: на ХI этапе завершается процесс морфологической дифференциации зародыша, окончательно оформляется конус нарастания почечки, а на ХII этапе зародыш может переходить к автотрофному питанию. При посеве весной следующего года I этап органогенеза нового организма осуществляется за счет питания запасами эндосперма, накопленного на материнском растении. Поэтому на темпы прохождения данного этапа в большей степени влияют запасы питательных веществ семени, образовавшиеся на Х–ХII этапах материнского растения, т.е. в период формирования семени [7].

Таким образом, зародыш семени несет в себе отпечаток адаптивности материнского растения и одновременно обеспечивает лучшую стартовую позицию и приспосабливаемость новых показателей в весенний период с позиции использования элементов питания, которые являются основой формирования будущей урожайности. Поэтому целью наших исследований было проследить сопряженность величины одного из органов проростков – колеоптиле – с основными показателями продуктивности колоса и урожайностью.

Все исследуемые сорта и линии, по градации Ю.С. Ларионова [8], можно разделить на средне- и длинноколеоптильные. Наибольшая выраженность признака в среднем, по резуль- татам исследований, наблюдается у сорта Омский корунд (6,2 см), показатели признака которого соответствуют группе длинноколеоптильных по всем годам исследований, независимо от влияния погодных условий. Все остальные сорта и линии относятся к группе средне-колеоптильных. Варьирование признака внутри сорта среднее. Различия средних показателей по годам незначительны (табл. 1).

Таблица 1 Средние показатели длины колеоптиле и основных характеристик продуктивности главного колоса

Сорт	Длина колеоптиле, см		Урожайность, г/м2		Продуктивная кустистость		Число колосков, шт.		Число зерен, шт.		Масса зерна с главного растения, г		Масса 1000 зерен, г
	Х	V,%	Х	V,%	Х	V,%	Х	V,%	Х	V,%	Х	V,%	Х	V,%
Ж. Сиб.	5,7	16,0	265,5	17,0	1,2	7,0	14,7	9,0	30,9	16,0	0,9	17,2	37,7	22,2
Ом. янт.	5,7	16,1	316,3	24,0	1,5	6,2	14,2	12,0	24,7	20,2	0,8	24,1	34,1	24,0
Ом. кор.	6,2	14,0	405,3	14,2	1,6	4,0	15,1	11,1	28,3	23,2	1,3	16,2	47,2	23,5
Елиз.	5,9	13,2	263,5	25,5	1,4	6,0	14,7	11,0	26,4	23,0	0,9	15,3	32,6	21,5
Таволга	5,8	15,2	241,2	25,4	1,1	7,3	14,8	12,2	24,0	26,5	0,8	22,0	36,5	30,4
Г. 97-114-1	5,5	15,0	249,0	22,0	1,3	7,1	15,8	9,0	23,9	26,4	0,8	22,0	32,6	22,0
Г. 98-22-1	5,9	14,3	237,2	22,2	1,4	6,3	14,6	17,4	20,6	25,3	0,6	16,4	28,1	17,1
Г. 98-33-1	5,9	14,4	143,2	12,4	1,3	7,0	15,2	12,4	20,9	24,0	0,5	12,1	22,9	28,5
Г. 98-130-6	5,8	18,0	339,9	24,3	1,2	5,0	15,7	13,2	26,3	25,1	1,0	20,2	41,2	17,0
Среднее по опыту	5,8	15,0	273,5	20,3	1,3	6,4	15,8	12,2	25,2	23,2	0,8	18,0	37,7	22,0
НСР 0,5	0,5		3,6		0,3		2,4		1,9		0,2		4,1

Продуктивная кустистость сортов и линий твердой пшеницы составляет в среднем 1,3 продуктивных стебля на растение с незначительным варьированием по годам. Максимален данный признак (1,5–1,6 стебля на растение) у сортов Омская янтарная и Омский корунд, минимален (1,1 стебель на растение) у сорта Таволга.

Число колосков в колосе в среднем составляет 13–15 шт. Наблюдается незначительное внутрисортовое варьирование признака, что говорит о генотипической выравненности признака. Коэффициент варьирования признака незначительный либо средний.

Показатель озерненности колоса стабилен по годам испытаний, но со значительным уровнем варьирования внутри сорта. В среднем в колосе 23–25 зерен, наибольшая озернен-ность колоса (28–30 зерен в колосе) у сортов Жемчужина Сибири и Омский корунд, наименьшая (20 зерен в колосе) у линий Гор. 98-22-1и Гор. 98-33-1. Коэффициент варьирования количества зерен в колосе средний либо значительный.

Масса зерна с колоса в среднем по опыту составляет 0,8–1,0 г. Максимален данный показатель (1–1,3 г) у сорта Омский корунд и линии Гор. 98-130-6. Минимален (0,5–0,6 г) у линий Гор. 98-33-1 и Гор. 98-22-1. Варьирование признака по годам и внутри сортов значительное.

Масса 1000 зерен в среднем составляет 37 г. Максимально крупное зерно сформировалось в 2009 г.; причиной послужило, по-видимому, обилие осадков в этот период. Наибольшая масса 1000 зерен (41,2 и 47,2 г) у линии Гор. 98-130-6 и сорта Омский корунд соответственно. Самый низкий показатель массы 1000 зерен (22,9 г) у линии Г. 98-33-1. Признак варьирует от среднего до значительного по годам и внутри сорта.

Урожайность – это интегральный признак, в основе которого лежат многочисленные коррелятивные связи между взаимосвязанными и соподчиненными признаками. Самым урожайным оказался сорт Омский корунд (405 г/м2), он лидирует по всем исследуемым показа- телям; самые низкие урожайные свойства (143,2 г/м2) показала линия Гор. 98-33-1. Низкие показатели озерненности и массы зерна главного колоса повлияли на урожайность. Коэффициент варьирования признака от среднего до значительного.

Взаимосвязь показателей продуктивности колоса с длиной колеоптиле представлена в табл. 2. Длина колеоптиле находится в средней степени зависимости с продуктивной кустистостью (r = 0,51), с массой зерна главного колоса (r = 0,40) и массой 1000 зерен (r = 50). Тесная зависимость наблюдается у длины колеоптиле с урожайностью (r = 0,75).

Полученные данные свидетельствуют о достаточно высокой корреляции урожайности со следующими признаками продуктивности колоса: продуктивная кустистость, число зерен, масса зерна главного колоса и масса 1000 зерен.

Продуктивная кустистость положительно коррелирует с массой зерна главного колоса. Данные наших исследований по сопряженности хозяйственно ценных признаков исследуемых сортов и линий твердой пшеницы подтверждают данные исследований М.Г. Евдокимова [9].

Заключение

В результате проведенных исследований получены корреляционные связи длины колеоптиле с урожайностью, продуктивной кустистостью, массой зерна главного колоса и массой 1000 зерен.

Таким образом, можно на начальном этапе селекции, основываясь на данных показателя длины колеоптиле, делать выводы о продуктивности исследуемых образцов пшеницы и их селекционной ценности.

Наши исследования по длине колеоптиле свидетельствуют о том, что данный метод может быть положен в основу отбора высокопродуктивных сортов твердой пшеницы.

Таблица 2

Сопряженность длины колеоптиле с продуктивностью колоса

Показатель	1	2	3	4	5	6	7
1. Длина колеоптиле
2. Урожайность	0,75
3. Продуктивная кустистость	0,51	0,47
4. Число колосков	–0,17	0,02	–0,29
5. Число зерен	0,07	0,61	0,01	–0,02
6. Масса зерна главного колоса	0,40	0,91	0,34	0,12	0,77
7. Масса 1000 зерен	0,30	0,90	0,15	0,19	0,75	0,94

Критическое значение коэффициента корреляции при Р 0,05 – 0,138.