Характер формообразовательных процессов в питомниках первичного семеноводства крупноплодного сорта подсолнечника СПК
Автор: Бочковой А.Д., Хатнянский В.И., Перетягин Е.А., Камардин В.А.
Рубрика: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
Статья в выпуске: 3 (175), 2018 года.
Бесплатный доступ
Исследования проводили в 2015-2017 гг. на центральной экспериментальной базе ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта». Цель исследования - установление закономерностей проявления основных хозяйственно полезных признаков у крупноплодного сорта подсолнечника СПК при проведении отбора перспективных семей по результатам их изучения в питомнике оценки потомств. В течение вегетации проводили фенологические наблюдения и биометрические измерения по общепринятой для селекции и семеноводства подсолнечника методике (Пустовойт, 1967). Масличность семянок определяли методом ядерно-магнитного резонанса на ЯМР-анализаторе АМВ-1006 М по ГОСТ Р 8.620-2006, массу 1000 семян - по ГОСТ 12042-80. В качестве показателей изменчивости использовали: среднее, минимальное и максимальное значения признака, определяли размах изменчивости. Изменение структуры популяции сорта СПК под влиянием оценки и отбора желательных биотипов определяли посредством распределения потомств индивидуальных растений по классам выраженности признака...
Подсолнечник, сорта, семеноводство
Короткий адрес: https://sciup.org/142216745
IDR: 142216745 | DOI: 10.25230/2412-608X-2018-3-175-9-18
Текст научной статьи Характер формообразовательных процессов в питомниках первичного семеноводства крупноплодного сорта подсолнечника СПК
Введение. Селекционно-семеноводческая работа с сортами-популяциями подсолнечника основывается на использовании большого генетического потенциала ботанического вида Helianthus annuus L., имеющего очень широкий ареал распространения на земном шаре [1; 2; 3]. При введении подсолнечника в культуру это растение получило несколько направлений в хозяйственном использовании, что также способствовало появлению большого разнообразия форм [1].
Показателем этого является повышенная изменчивость количественных признаков, отмеченная в работах отечественных и зарубежных исследователей [2; 3; 4]. Так, например, среди форм подсолнечника варьирование по продолжительности периода вегетации находится в пределах от 75 до 165 дней, высоте растений – от 50 до 400 см, числу листьев – от 8 до 70, диаметру корзинки – от 6 до 50 см [2].
Академик В.С. Пустовойт считал необходимым выделить среди такого разнообразия биологические группы наибольшего практического значения для проведения селекционной работы. Так, например, по продолжительности периода вегетации допустимые пределы варьирования он ограничил периодом от 95 до 125 дней [4].
На начало селекционной работы с подсолнечником исходным материалом послужили местные сорта, представляющие собой «чрезвычайно пестрые смеси» [4]. Тогда же было установлено, что колебания по содержанию жира в пределах морфологически не отличимых форм подсолнечника составляют 16 % – от 48 до 64 % в абсолютно сухом ядре [5].
В работах академика В.С. Пустовойта подробно описана история выведения сортов подсолнечника в начальный период селекции, условно обозначенный им как «период исканий» [6; 7]. Приведенная в этих работах родословная каждого сорта как логическая последовательность улучшения признаков предыдущего этапа селекции дала повод некоторым ученым для утверждения об исчерпании генетической изменчивости в сортовых популяциях и невозможности дальнейшего их улучшения [8].
Практика отечественной селекции показала, что под руководством академика В.С. Пустовойта творческое сочетание методов создания исходного материала, его отбора и оценки по биохимическим и хозяйственно полезным признакам завершилось выведением уникальных сортов подсолнечника [9]. Тем самым была доказана ошибочность представлений об исчерпании возможностей дальнейшей селекции сортов подсолнечника.
В связи с тем, что любой сорт подсолнечника представлен гетерогенной популяцией, имеющей значительную изменчивость по основным хозяйственно полезным признакам, особое значение приобретает система их первичного и промышленного семеноводства [10; 11;
-
12] . Работами академика В.С. Пустовойта было доказано, что семеноводство подсолнечника должно быть построено на той же принципиальной основе, что и селекция [11]. При этом в схему первичного семеноводства было включено новое звено – питомник оценки потомств, позволяющее провести дополнительную выбраковку семей, которые по комплексу признаков уступают контролю – суперэлите данного сорта [13]. Разработка новой схемы улучшающего семеноводства закончилась в 1937 г., она впервые испытана на сорте ВНИИМК 1646 и официально утверждена на Всесоюзном совещании по масличным культурам в 1946 г. [11]. Дополнительно к этому в систему семеноводства подсолнечника была включена практика ежегодного сор-тообновления семенами первой репродукции, утвержденная Постановлением Совета Министров СССР от 10.12.1956 г. [14].
В настоящее время схема селекции, первичного и промышленного семеноводства сортов подсолнечника, разработанная академиком В.С. Пустовойтом, является общепризнанной в мире [15]. В то же время характер формообразовательных процессов, происходящих при испытании семей в питомниках оценки потомств, изучен недостаточно. Обычно при этом указывается лишь размах варьирования без учета направления и величины изменения структуры популяции под влиянием отбора и оценки [11].
В задачу наших исследований входило изучение особенностей проявления основных хозяйственно полезных признаков в питомниках оценки потомств крупноплодного сорта подсолнечника СПК. Представленный раздел работ охватывает, таким образом, второе звено схемы улучшающего семеноводства сортов подсолнечника.
Материалы и методы. Исследования проводились на центральной экспериментальной базе ФГБНУ ВНИИМК в 2015–
2017 гг. В качестве исходного материала использовали потомства индивидуальных растений семеноводческой элиты крупноплодного сорта СПК, прошедшие анализ по массе семянок с корзинки, масличности и массе 1000 семян. Процент выбраковки нежелательных биотипов из исходной популяции отборов в среднем составлял 62 %. Лучшие по комплексу признаков семьи изучали в питомнике оценки потомств на однорядковых делянках по общепринятой для селекции и семеноводства методике [13].
Таблица 1
Погодные условия в годы проведения исследований
|
Количество осадков, мм (± к средней многолетней) |
2015 |
2016 |
2017 |
|
Апрель |
+ 19 |
- 22 |
- 3 |
|
Май |
+ 15 |
+ 5 |
+ 116 |
|
Июнь |
+ 78 |
+ 109 |
- 4 |
|
Июль |
+ 11 |
- 17 |
+ 27 |
|
Август |
+ 15 |
- 20 |
- 37 |
|
Сентябрь |
- 30 |
+ 40 |
- 20 |
|
Всего за период вегетации |
+ 108 |
+ 95 |
+ 79 |
|
Среднесуточная температура воздуха, оС (± к средней многолетней) |
|||
|
Апрель |
+ 0,2 |
+ 3,8 |
+ 1,2 |
|
Май |
+ 1,7 |
+ 0,9 |
+ 0,7 |
|
Июнь |
+ 2,6 |
+ 3,0 |
+ 1,6 |
|
Июль |
+ 2,0 |
+ 2,6 |
+ 1,6 |
|
Август |
+ 3,6 |
+ 4,5 |
+ 3,6 |
|
Сентябрь |
+ 5,8 |
+ 1,4 |
+ 3,9 |
Масличность семянок определяли методом ядерно-магнитного резонанса на ЯМР-анализаторе АМВ-1006 М по ГОСТ Р 8.620-2006, массу 1000 семян – по ГОСТ 12042-80. В качестве показателей изменчивости использовали: среднее, максимальное и минимальное значения признака, определяли размах изменчивости. Изменение структуры популяции под влиянием отбора определяли посредством распределения индивидуальных семей по классам выраженности признака. Интенсивность выбраковок определяли по соотношению количества выбракованных семей к общему числу семей в исходной популяции. В течение вегетации прово- дили фенологические наблюдения и биометрические измерения.
Погодные условия в годы проведения опытов отличались повышенным количеством осадков за период вегетации, превышающем среднюю многолетнюю норму на 79–108 мм в зависимости от года. Температурный режим за все месяцы вегетации превышал среднюю многолетнюю норму: от 0,2 до 5,8 оС в 2015 г., от 0,9 до 4,5 оС в 2016 г. и от 0,7 до 3,9 оС в 2017 г. (табл. 1).
Результаты и обсуждение. Параметры изменчивости основных хозяйственно полезных признаков у сортов подсолнечника по результатам изучения в питомниках оценки потомств впервые были опубликованы в работах академика В.С. Пустовойта [11].
Таблица 2
Показатели изменчивости индивидуальных растений крупноплодного сорта подсолнечника СПК в питомнике оценки потомств по продолжительности периода всходы – цветение, суток
|
Год |
Количество семей |
Значение признака |
|||
|
среднее |
максималь-ное |
минималь-ное |
размах изменчивости |
||
|
Показатели контроля (оригинальные семена) |
|||||
|
2015 |
101 |
62 |
63 |
60 |
3 |
|
2016 |
118 |
63 |
66 |
61 |
5 |
|
2017 |
149 |
65 |
68 |
61 |
7 |
|
Среднее |
123 |
63 |
66 |
61 |
5 |
|
Показатели потомства индивидуальных растений |
|||||
|
2015 |
210 |
61 |
65 |
60 |
5 |
|
2016 |
238 |
64 |
73 |
59 |
14 |
|
2017 |
298 |
66 |
72 |
61 |
11 |
|
Среднее |
249 |
64 |
70 |
60 |
10 |
|
Показатели потомств, отобранных для размножения |
|||||
|
2015 |
47 |
60 |
63 |
59 |
4 |
|
2016 |
59 |
63 |
66 |
61 |
5 |
|
2017 |
115 |
66 |
70 |
61 |
9 |
|
Среднее |
74 |
63 |
66 |
60 |
6 |
|
Интенсивность выбраковки, % |
70,3 |
- |
- |
- |
- |
На примере сорта ВНИИМК 6540 было установлено, что по продолжительности вегетационного периода варьирование составляло от 88 до 103 суток, высоте растений – от 150 до 213 см, урожайности – от 20 до 46 ц/га, лузжистости – от 17 до 24,5 % и масличности – от 46,1 до 53,9 %.
Полученные в наших исследованиях результаты показывают, что по продолжительности периода всходы – цветение наблюдается значительное варьирование (табл. 2). Так, например, у контроля-потомства оригинальных семян в среднем за 2015–2017 гг. размах изменчивости составил 5 суток с колебаниями от 61 до 66 суток. В зависимости от условий года амплитуда колебаний составляла от 3 суток в 2015 г. до 7 суток в 2017 г.
Таблица 3
Характер распределения индивидуальных растений сорта подсолнечника СПК в питомниках оценки потомств по продолжительности периода всходы – цветение, суток
|
Год |
Количество семей |
Распределение семей, % |
||||||
|
до 60 |
61– 62 |
63– 64 |
65– 66 |
67– 68 |
69– 70 |
более 70 |
||
|
Показатели контроля (оригинальные семена) |
||||||||
|
2015 |
101 |
0,0 |
42,6 |
57,4 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
2016 |
118 |
0,0 |
35,5 |
47,6 |
16,9 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
2017 |
149 |
0,0 |
1,3 |
46,3 |
25,5 |
26,2 |
0,7 |
0,0 |
|
Среднее |
123 |
0,0 |
26,5 |
50,5 |
14,1 |
8,7 |
0,2 |
0,0 |
|
Показатели потомств индивидуальных растений |
||||||||
|
2015 |
210 |
0,0 |
42,4 |
56,2 |
1,4 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
2016 |
238 |
0,4 |
37,3 |
38,9 |
19,3 |
3,3 |
0,4 |
0,4 |
|
2017 |
298 |
0,0 |
5,7 |
35,5 |
23,2 |
27,2 |
7,4 |
1,0 |
|
Среднее |
249 |
0,1 |
28,5 |
43,5 |
14,6 |
10,2 |
2,6 |
0,5 |
|
Показатели потомств, отобранных для размножения |
||||||||
|
2015 |
47 |
0,0 |
45,3 |
54,7 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
2016 |
59 |
0,0 |
56,0 |
32,2 |
11,8 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
2017 |
115 |
0,0 |
7,8 |
39,2 |
23,5 |
24,3 |
5,2 |
0,0 |
|
Среднее |
74 |
0,0 |
36,4 |
42,0 |
11,8 |
8,1 |
1,7 |
0,0 |
Показатели потомств индивидуальных растений имели значительно большее варьирование по данному признаку – размах изменчивости увеличился до 10 суток в среднем за три года, а по годам амплитуда колебаний составляла от 5 суток в 2015 до 14 суток в 2016 г. Повышенная изменчивость при этом может быть обусловлена как различиями в величинах выборки, так и особенностями выделения индивидуальных растений в питомнике отбора.
Проведенная по результатам оценки потомств выбраковка показала, что отобранные для последующего размножения семьи по совокупности показателей изменчивости не отличаются от контроля. Это свидетельствует, во-первых, о высокой эффективности отбора (интенсивность выбраковки 70,3 %), а, во-вторых, о том, что изменение структуры популяции по признаку продолжительности периода всходы – цветение не входило в задачу первичного семеноводства данного сорта. Подтверждением этому являются экспериментальные данные, полученные при изучении структуры популяции сорта СПК (табл. 3). В среднем за три года исследований характер распределения потомства растений по продолжительности периода всходы – цветение оказался идентичным для всех трех изученных популяций.
В то же время отмечено существенное влияние условий года на формирование структуры популяций. Так, например, в условиях 2015 г. распределение семей было ограничено периодом 61–62 и 63– 64 суток, т.е. было наиболее компактным по сравнению с периодом вегетации в 2016–2017 гг. Характер распределения семей, отобранных для дальнейшего размножения, соответствовал структуре популяции у контроля и общей выборки семей в питомнике оценки потомств. Другими словами, условия года оказывали непосредственное влияние на направление и степень изменения процессов при отборе.
Высота растений является одним из важных признаков отбора в питомниках первичного семеноводства. Задачей приемов улучшающего семеноводства при этом является сохранение показателей изменчивости и структуры популяций у потомств, отобранных для дальнейшего размножения на уровне контроля-потомства оригинальных семян последнего года урожая.
Полученные в наших исследованиях экспериментальные данные показывают, что в среднем за три года средний уровень данного признака практически не изменился (табл. 4). Варьирование составило всего 1 см (от 219 до 220 см). Относительно небольшие различия отмечены также по другим показателям изменчивости между контролем и потомствами, отобранными для дальнейшего размножения. Тем самым подтверждено сохранение принципа неизменности показателей изменчивости высоты растений в процессе отбора желательных биотипов в звеньях первичного семеноводства. В отличие от этого отмечена существенная роль условий года в изменчивости всех показателей как у контроля, так и в потомстве отборов индивидуальных растений. Так, например, в 2015 г. сложились благоприятные условия для подсолнечника, в результате чего сформировались наиболее высокорослые растения как по среднему (243–244 см), так и по максимальному (260–294 см) и минимальному (206–210 см) значениям признака. Напротив, в 2017 г. уровень выраженности данного признака оказался минимальным и варьировал в диапазоне 198–201 см для среднего, 222–228 см для максимального и 168–179 см для минимального значения признака.
Таблица 4
Показатели изменчивости индивидуальных растений крупноплодного сорта подсолнечника СПК в питомнике оценки потомств по высоте растений, см
|
Год |
Количество семей |
Значение признака |
|||
|
среднее |
максималь-ное |
минималь-ное |
размах изменчивости |
||
|
Показатели контроля (оригинальные семена) |
|||||
|
2015 |
101 |
244 |
260 |
206 |
54 |
|
2016 |
117 |
214 |
250 |
175 |
75 |
|
2017 |
147 |
199 |
225 |
176 |
49 |
|
Среднее |
122 |
219 |
245 |
186 |
59 |
|
Показатели потомства индивидуальных растений |
|||||
|
2015 |
207 |
243 |
294 |
210 |
84 |
|
2016 |
238 |
215 |
260 |
160 |
100 |
|
2017 |
299 |
198 |
228 |
168 |
60 |
|
Среднее |
248 |
219 |
261 |
179 |
82 |
|
Показатели потомств, отобранных для размножения |
|||||
|
2015 |
47 |
243 |
294 |
210 |
84 |
|
2016 |
58 |
217 |
250 |
180 |
70 |
|
2017 |
117 |
201 |
222 |
179 |
43 |
|
Среднее |
74 |
220 |
255 |
190 |
65 |
Особенно наглядно влияние условий года можно оценить по характеру распределения индивидуальных растений сорта СПК по высоте растений (табл. 5). Так, в условиях 2015 г. произошел значительный сдвиг распределения популяции в сторону большей пропорции высокорослых растений. При этом максимум распределения семей пришелся на 231– 240 см в контроле и 241–250 см у остальных семей из питомника оценки по-томств.
Таблица 5
Характер распределения индивидуальных растений сорта подсолнечника СПК в питомниках оценки потомств по высоте, см
|
Год |
Количе-ство семей |
Распределение семей, % |
||||||
|
до 200 |
201– 210 |
211– 220 |
221– 230 |
231– 240 |
241– 250 |
более 250 |
||
|
Показатели контроля (оригинальные семена) |
||||||||
|
2015 |
101 |
0,0 |
1,9 |
1,9 |
14,8 |
43,9 |
25,7 |
11,8 |
|
2016 |
117 |
19,6 |
23,9 |
25,9 |
22,2 |
7,6 |
0,8 |
0,0 |
|
2017 |
147 |
62,0 |
30,6 |
5,4 |
2,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
Среднее |
122 |
27,2 |
18,8 |
11,1 |
13,0 |
17,2 |
8,8 |
3,9 |
|
Показатели потомств индивидуальных |
растений |
|||||||
|
2015 |
207 |
0,0 |
0,4 |
3,8 |
14,9 |
31,4 |
32,3 |
17,2 |
|
2016 |
238 |
22,2 |
20,1 |
26,3 |
20,1 |
8,8 |
2,1 |
0,4 |
|
2017 |
299 |
58,6 |
24,7 |
14,4 |
2,3 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
Среднее |
248 |
26,9 |
15,1 |
14,8 |
12,4 |
13,4 |
11,5 |
5,9 |
|
Показатели потомств, отобранных для размножения |
||||||||
|
2015 |
47 |
0,0 |
2,1 |
6,3 |
21,2 |
34,0 |
23,7 |
12,7 |
|
2016 |
58 |
25,7 |
18,9 |
31,4 |
18,9 |
3,4 |
1,7 |
0,0 |
|
2017 |
117 |
51,3 |
26,5 |
19,6 |
2,6 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
Среднее |
74 |
25,7 |
15,8 |
19,1 |
14,2 |
12,5 |
8,5 |
4,2 |
Напротив, в условиях 2017 г. максимум распределения пришелся на высоту растений до 200 см, а в условиях 2016 г. – на высоту растений 211–220 см. В среднем за три года исследований характер распределения растений у контроля и по-томств, отобранных для последующего размножения, был практически идентичным. Это свидетельствует о том, что высота растений при отборе семеноводческой элиты, изучении ее в питомнике оценки потомств и выделении перспективных биотипов не является критически важным признаком в первичном семеноводстве сорта СПК.
Соответствие характера распределения данного признака у контроля (оригинальные семена) и потомства семей, отобранных для дальнейшего размножения, указывает на стабильность его сохранения на определенном уровне в звеньях первичного семеноводства.
В процессе изучения индивидуальных растений сорта в питомниках оценки по-томств большое внимание уделяется сохранению высокого потенциала урожайности у семей, отобранных для последующего размножения. Проведенное нами изучение показателей изменчивости данного признака показало, что среднее значение признака у потомства таких отборов составило 3,15 т/га против 3,01 т/га у контроля (табл. 6). По максимальному значению признака наблюдалось полное совпадение уровня урожайности (4,11 т/га).
Таблица 6
Показатели изменчивости индивидуальных растений крупноплодного сорта подсолнечника СПК в питомнике оценки потомств по урожайности, т/га
|
Год |
Количество семей |
Значение признака |
|||
|
среднее |
максималь-ное |
минималь-ное |
размах изменчивости |
||
|
Показатели контроля (оригинальные семена) |
|||||
|
2015 |
103 |
2,46 |
3,26 |
1,59 |
1,67 |
|
2016 |
114 |
3,64 |
4,52 |
2,24 |
2,28 |
|
2017 |
145 |
2,93 |
4,55 |
1,90 |
2,65 |
|
Среднее |
121 |
3,01 |
4,11 |
1,91 |
2,20 |
|
Показатели потомства индивидуальных растений |
|||||
|
2015 |
205 |
2,51 |
3,54 |
1,32 |
2,22 |
|
2016 |
224 |
3,14 |
4,42 |
1,29 |
3,13 |
|
2017 |
295 |
2,87 |
4,75 |
1,38 |
3,37 |
|
Среднее |
241 |
2,84 |
4,24 |
1,33 |
2,91 |
|
Показатели потомств, отобранных для размножения |
|||||
|
2015 |
46 |
2,92 |
3,35 |
1,96 |
1,39 |
|
2016 |
59 |
3,29 |
4,22 |
1,36 |
2,86 |
|
2017 |
114 |
3,23 |
4,75 |
1,88 |
2,87 |
|
Среднее |
73 |
3,15 |
4,11 |
1,73 |
2,38 |
В то же время вновь образованная под влиянием отбора и оценки популяция по-разному реагировала на условия года выращивания по сравнению с контролем. Об этом свидетельствует как несовпадение показателей изменчивости по годам, так и различие в характере распределения ин- дивидуальных растений по урожайности (табл. 7). Очевидно, что максимальная пропорция растений у потомств, отобранных для дальнейшего размножения (41,9 %), находилась в диапазоне урожайности 3,01–3,50 т/га, в то время как у контроля – в диапазоне 2,01–2,50 т/ га.
Таблица 7
Характер распределения индивидуальных растений сорта подсолнечника СПК в питомниках оценки потомств по урожайности, т/га
|
Год |
Ко-личе-ство семей |
Распределение семей, % |
|||||
|
до 2,00 |
2,01– 2,50 |
2,51– 3,00 |
3,01– 3,50 |
3,51– 4,00 |
более 4,00 |
||
|
Показатели контроля (оригинальные семена) |
|||||||
|
2015 |
103 |
10,6 |
58,2 |
27,4 |
3,8 |
0,0 |
0,0 |
|
2016 |
114 |
0,0 |
0,8 |
5,2 |
29,8 |
47,6 |
16,6 |
|
2017 |
145 |
2,4 |
26,2 |
24,8 |
40,4 |
6,2 |
0,0 |
|
Среднее |
121 |
4,3 |
28,5 |
19,1 |
24,7 |
17,9 |
5,5 |
|
Показатели потомства индивидуальных растений |
|||||||
|
2015 |
205 |
10,2 |
55,4 |
18,5 |
13,6 |
2,3 |
0,0 |
|
2016 |
224 |
4,4 |
10,7 |
24,5 |
37,7 |
20,5 |
2,2 |
|
2017 |
295 |
7,4 |
23,3 |
27,3 |
34,2 |
7,8 |
0,0 |
|
Среднее |
241 |
7,3 |
29,9 |
23,4 |
28,5 |
10,2 |
0,7 |
|
Показатели потомств, отобранных для размножения |
|||||||
|
2015 |
46 |
2,1 |
45,9 |
26,0 |
26,0 |
0,0 |
0,0 |
|
2016 |
59 |
3,3 |
5,0 |
11,8 |
46,1 |
30,5 |
3,3 |
|
2017 |
114 |
2,6 |
5,3 |
21,0 |
53,6 |
17,5 |
0,0 |
|
Среднее |
73 |
2,7 |
18,7 |
19,6 |
41,9 |
16,0 |
1,1 |
Таким образом, проводимые в течение трех лет оценка и отбор индивидуальных растений способствовали накоплению в популяции высокопродуктивных биотипов.
Для крупноплодных сортов подсолнечника высокая масличность семянок не является решающим признаком, и достижение максимального ее уровня не является определяющим в системе первичного семеноводства. Однако масличность должна поддерживаться на общепринятом для сорта СПК среднем уровне в пределах 46–48 % без значительных колебаний в ту или другую сторону в зависимости от условий внешней среды.
В связи с этим можно отметить, что в среднем за три года исследований основные показатели изменчивости были сопоставимыми как по средней величине признака, так и по его максимальному, минимальному значениям, а также размаху изменчивости для всех изученных популяций (табл. 8). Показатели потомств, отобранных для дальнейшего размножения, в точности соответствовали признакам контроля.
Таблица 8
Показатели изменчивости индивидуальных растений крупноплодного сорта подсолнечника СПК в питомнике оценки потомств по масличности семянок, %
|
Год |
Количество семей |
Значение признака |
||||||
|
среднее |
максималь-ное |
минималь-ное |
размах изменчивости |
|||||
|
Показатели контроля (оригинальные семена) |
||||||||
|
2015 |
103 |
45,4 |
49,2 |
41,0 |
8,1 |
|||
|
2016 |
118 |
49,1 |
51,3 |
46,1 |
5,2 |
|||
|
2017 |
149 |
44,7 |
49,4 |
40,7 |
8,7 |
|||
|
Среднее |
123 |
46,4 |
50,0 |
42,6 |
7,4 |
|||
|
Показатели потомства индивидуальных растений |
||||||||
|
2015 |
205 |
46,2 |
49,8 |
39,8 |
10,0 |
|||
|
2016 |
236 |
49,0 |
52,2 |
44,3 |
7,9 |
|||
|
2017 |
298 |
45,3 |
50,3 |
38,3 |
12,0 |
|||
|
Среднее |
246 |
46,8 |
50,8 |
40,8 |
10,0 |
|||
|
Показатели потомств, отобранных для размножения |
||||||||
|
2015 |
47 |
48,4 |
48,9 |
41,6 |
7,3 |
|||
|
2016 |
59 |
48,8 |
52,2 |
45,8 |
6,4 |
|||
|
2017 |
116 |
45,5 |
48,9 |
38,3 |
10,6 |
|||
|
Среднее |
74 |
47,6 |
50,0 |
41,9 |
8,1 |
|||
В то же время выявлено существенное влияние условий года выращивания на проявление данного признака. Так, наибольший уровень масличности семянок (48,8–49,1 %) сформировался в условиях 2016 г., а минимальный (44,7–45,5 %) – в условиях 2017 г.
Наибольшая стабильность в сохранении среднего значения масличности отмечена в популяции, отобранной для дальнейшего размножения (45,5–48,8 %), а наименьшая – у контроля-потомства оригинальных семян (44,7–49,1 %).
Идентичность контроля и отборов индивидуальных растений из питомника оценки потомств по масличности семянок подтверждается и анализом распределения семей по данному признаку (табл. 9).
Таблица 9
Характер распределения индивидуальных растений сорта подсолнечника СПК в питомниках оценки потомств по масличности семянок, %
|
Год |
Количество семей |
Распределение семей, % |
||||||
|
до 45,0 |
45,1– 46,0 |
46,1– 47,0 |
47,1– 48,0 |
48,1– 49,0 |
49,1– 50,0 |
более 50,0 |
||
|
Показатели контроля (оригинальные семена) |
||||||||
|
2015 |
103 |
37,9 |
20,4 |
25,2 |
8,8 |
5,8 |
1,9 |
0,0 |
|
2016 |
118 |
0,0 |
0,0 |
2,5 |
9,3 |
28,8 |
44,2 |
15,2 |
|
2017 |
149 |
55,0 |
18,8 |
13,4 |
10,1 |
2,0 |
0,7 |
0,0 |
|
Среднее |
123 |
31,0 |
13,1 |
13,7 |
9,4 |
12,2 |
15,6 |
5,0 |
|
Показатели потомств индивидуальных растений |
||||||||
|
2015 |
207 |
33,8 |
18,8 |
22,2 |
14,5 |
6,8 |
3,9 |
0,0 |
|
2016 |
236 |
1,2 |
2,9 |
11,4 |
11,4 |
24,5 |
27,9 |
20,7 |
|
2017 |
298 |
61,4 |
13,1 |
13,1 |
7,4 |
4,0 |
1,0 |
0,0 |
|
Среднее |
247 |
32,1 |
11,6 |
15,6 |
11,1 |
11,8 |
10,9 |
6,9 |
|
Показатели потомств, отобранных для размножения |
||||||||
|
2015 |
50 |
42,0 |
16,0 |
20,0 |
14,0 |
8,0 |
0,0 |
0,0 |
|
2016 |
59 |
0,0 |
3,3 |
13,5 |
10,1 |
25,7 |
23,7 |
23,7 |
|
2017 |
116 |
64,7 |
10,3 |
15,5 |
4,3 |
5,2 |
0,0 |
0,0 |
|
Среднее |
75 |
35,5 |
9,9 |
16,3 |
9,5 |
13,0 |
7,9 |
7,9 |
Это касается как совпадения максимальной пропорции семей по маслично-сти до 45,0 %, так и общей характеристики вариационного ряда, примерно одинаковой для всех изученных популяций. Однако и в данном случае условия года выращивания оказывали решающее влияние на характер распределения семей по масличности. Так, наличие биотипов с масличностью более 50 % отмечено только в условиях 2016 г., а максимальная пропорция семей с мас-личностью до 45 % – в условиях 2017 г.
Таким образом, условия года выращивания оказывают существенное влияние на проявление признака масличности, а следовательно, и на эффективность оценки и отбора желательных биотипов в звеньях первичного семеноводства. При этом происходит значительное усложнение процесса интерпретации результатов исследований, что, в свою очередь, вызвало необходимость использования парного метода сравнения в питомниках оценки потомств семеноводческой элиты. Такой метод сравнения в селекционных питомниках и звеньях первичного семеноводства впервые предложен академиком В.С. Пустовойтом. Он подтвердил свою эффективность в процессе многолетней селекционно-семеноводческой работы с сортами подсолнечника во ВНИИМК и других отечественных учре-ждениях-оригинаторах.
Крупноплодные сорта-популяции – это особая форма подсолнечника, выделившаяся по признаку масса 1000 семян и удовлетворяющая потребителя по таким специфическим требованиям, как крупность семян и ядра, лузжистость, маслич-ность, обрушиваемость, содержание белка и некоторым другим признакам. Эти сорта выделились в результате целенаправленной селекции и заняли свое место в производстве в России около 20 лет назад. Вполне естественно, что основным признаком отбора и оценки в процессе первичного семеноводства является масса 1000 семян.
Проведенные нами исследования показали, что в среднем за три года среднее значение данного признака у потомств, отобранных для дальнейшего размножения, составило 111 г по сравнению с 95 г у контроля (табл. 10). Увеличились также максимальное и минимальное его значения (132 и 89 г) по сравнению с контролем (115 и 78 г). Таким образом, очевидно, что признак масса 1000 семян являлся основным при выделении перспективных биотипов в процессе отбора в питомнике оценки потомств.
Изменчивость данного признака по годам была несопоставимо меньше изменчивости других изученных признаков, что свидетельствует о постоянном действии жесткого стабилизирующего отбора на популяцию сорта СПК.
Таблица 10
Таблица 11
Показатели изменчивости индивидуальных растений крупноплодного сорта подсолнечника СПК в питомнике оценки потомств по массе 1000 семян, г
|
Год |
Количество семей |
Значения признака |
|||
|
среднее |
максимальное |
минималь-ное |
размах изменчивости |
||
|
Показатели контроля (оригинальные семена) |
|||||
|
2015 |
103 |
90 |
106 |
74 |
32 |
|
2016 |
118 |
95 |
108 |
81 |
27 |
|
2017 |
150 |
100 |
131 |
79 |
52 |
|
Среднее |
124 |
95 |
115 |
78 |
37 |
|
Показатели потомства индивидуальных растений |
|||||
|
2015 |
205 |
98 |
132 |
77 |
55 |
|
2016 |
236 |
104 |
127 |
83 |
44 |
|
2017 |
289 |
106 |
138 |
82 |
56 |
|
Среднее |
243 |
103 |
132 |
81 |
51 |
|
Показатели потомств, отобранных для размножения |
|||||
|
2015 |
47 |
109 |
132 |
87 |
45 |
|
2016 |
59 |
108 |
127 |
85 |
42 |
|
2017 |
113 |
115 |
138 |
97 |
41 |
|
Среднее |
73 |
111 |
132 |
89 |
43 |
Особенно четко это видно при анализе распределения семей по массе 1000 семян (табл. 11). Так, например, доля биотипов с массой 1000 семян более 110 г у потомств, отобранных для дальнейшего размножения, составила в среднем за три года 33,4 %, в то время как у контроля их содержание не превышало 2,6 %. Прогрессивное увеличение доли самых крупносемянных форм произошло как в общем объеме отборов индивидуальных растений с 5,3 % в 2015 г. до 28,9 % в 2017 г., так и в наиболее перспективных семьях – с 12,0 % в 2015 г. до 50,5 % в 2017 г.
За этот же период у контроля доля растений с массой 1000 семян более 110 г составила всего 8,0 % и отмечена только в условиях 2017 г.
Таким образом, изучение динамики изменения структуры популяции крупноплодного сорта подсолнечника СПК по массе 1000 семян в звеньях первичного семеноводства за 2015–2017 гг. подтвердило высокую эффективность проводимой работы. Это послужило существенному улучшению показателей сорта СПК по массе 1000 семян при сохранении уровня других хозяйственно полезных признаков.
Характер распределения индивидуальных растений сорта подсолнечника СПК в питомниках оценки потомств по массе 1000 семян, г
|
Год |
Количест-во се мей |
Распределение семей, % |
|||||||
|
до 80 |
81– 85 |
86– 90 |
91– 95 |
96– 100 |
101– 105 |
106– 110 |
более 110 |
||
|
Показатели контроля (оригинальные семена) |
|||||||||
|
2015 |
103 |
7,8 |
13,6 |
34,9 |
28,1 |
10,7 |
3,9 |
1,0 |
0,0 |
|
2016 |
118 |
0,0 |
4,2 |
17,7 |
24,5 |
33,4 |
18,6 |
1,6 |
0,0 |
|
2017 |
150 |
0,7 |
1,3 |
9,3 |
20,0 |
26,0 |
22,7 |
12,0 |
8,0 |
|
Среднее |
124 |
2,8 |
6,4 |
20,6 |
24,2 |
23,4 |
15,1 |
4,9 |
2,6 |
|
Показатели потомства индивидуальных растений |
|||||||||
|
2015 |
205 |
2,4 |
6,7 |
11,0 |
23,6 |
26,9 |
15,5 |
8,6 |
5,3 |
|
2016 |
236 |
0,0 |
2,5 |
6,3 |
14,4 |
19,9 |
23,5 |
12,7 |
20,7 |
|
2017 |
298 |
0,0 |
1,3 |
5,7 |
12,1 |
16,8 |
17,4 |
17,8 |
28,9 |
|
Среднее |
246 |
0,8 |
3,5 |
7,7 |
16,7 |
21,2 |
18,8 |
13,0 |
18,3 |
|
Показатели потомств, отобранных для размножения |
|||||||||
|
2015 |
47 |
0,0 |
0,0 |
4,0 |
10,0 |
26,0 |
34,0 |
14,0 |
12,0 |
|
2016 |
59 |
0,0 |
1,6 |
1,6 |
0,0 |
3,3 |
32,2 |
23,7 |
37,6 |
|
2017 |
115 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
12,4 |
15,0 |
22,1 |
50,5 |
|
Среднее |
74 |
0,0 |
0,5 |
1,9 |
3,3 |
13,9 |
27,1 |
19,9 |
33,4 |
Выводы. Подтверждена эффективность системы первичного семеноводства сортов подсолнечника, разработанная академиком В.С. Пустовойтом с использованием питомников оценки потомств индивидуальных растений. За время проведения исследований в период 2015– 2017 гг. крупноплодный сорт СПК значительно улучшен по массе 1000 семян. Потенциал урожайности, продолжительность периода всходы – цветение, высота растений и масличность семянок при этом остались на прежнем уровне, свойственном данному сорту.
Отмечено существенное влияние условий года выращивания на изменчивость высоты растений, урожайности и маслич-ности семянок. Наиболее стабильными по годам оказались продолжительность периода всходы – цветение и масса 1000 семян.
Список литературы Характер формообразовательных процессов в питомниках первичного семеноводства крупноплодного сорта подсолнечника СПК
- Венцлавович Ф.С. Поведение позднеспелого подсолнечника Гигант в условиях короткого дня//Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. -1958. -Т. 31. -Вып. 3. -С. 245-253.
- Венцлавович Ф.С. Подсолнечник. Культурная флора СССР//Масличные культуры. -М.-Л., 1941. -Т. 7. -С. 380-436.
- Шкорич Д. Генетические ресурсы подсолнечника//Сб. научных трудов ВНИИМК. Материалы международной конференции, посвященной 90-летию ВНИИМК. -Краснодар, 2003. -С. 3-4.
- Пустовойт В.С. Масличный подсолнечник//Краткий очерк основных моментов рациональной культуры, особенностей биологии и результатов селекции. -М.: Государственное техническое издательство, 1928. -37 с.
- 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 с.-х. института. -Краснодар, 1926. -Вып. 38. -16 с.
- Пустовойт В.С. Селекция подсолнечника//В кн.: Подсолнечник. -Краснодар, 1940. -С. 7-43.
- Пустовойт В.С. Селекция и семеноводство подсолнечника//Агробиология. -1956. -№ 1. -С. 9-17.
- Anaschenko A.V. The initial material for sunflower heterosis breeding//Proc. of 6th Int. Sunfl. Conf. -Romania, Bucharest, 22-24 July, 1974. -P. 391-393.
- Пустовойт В.С. Селекция и семеноводство подсолнечника//Вестник сельскохозяйственной науки. -1971. -№ 3. -С. 55-61.
- Пустовойт В.С. Результаты и перспективы селекции и семеноводства подсолнечника//Василий Степанович Пустовойт. Избранные труды. -М.: Колос, 1966. -С. 193-209.
- Пустовойт В.С. Семеноводство подсолнечника//В кн.: Подсолнечник/Под общ. редакцией В.С. Пустовойта. -М.: Колос, 1975. -С. 251-253.
- Пустовойт В.С. Селекция подсолнечника//В кн.: Подсолнечник/Под ред. И.А. Минкевича . -Краснодар, 1940. -С. 7-44.
- Пустовойт В.С. Руководство по селекции и семеноводству масличных культур. -М.: Колос, 1967. -351 с.
- Пустовойт В.С. Итоги работ по селекции и семеноводству подсолнечника за 1912-1961 годы//Сб.: Генетика -сельскому хозяйству. -М., 1963. -С. 372-386.
- Fick G.N. Breeding and Genetics//Sunflower science and technology. -Madison, Wisconsin, USA. -1978. -P. 279-329.
