Характеристика семянок линий подсолнечника по основным хозяйственно ценным признакам
Автор: Пикалова Н.А., Береснева Н.Д., Гончаров С.В.
Статья в выпуске: 1 (146-147), 2011 года.
Бесплатный доступ
Проведено изучение основных селекционно-ценных характеристик семянок линий подсолнечника селекции ВНИ- ИМК с целью выявления наиболее перспективных линий для селекции гибридов. По результатам исследований выделены линии масличного направления для дальнейшей работы - материнские ВК680Б, ВК905Б, ВК932Б и одна отцовская ВК911 (с высоким содержанием олеиновой кислоты), отличившиеся высоким содержанием масла (46,2-50,5 %) и средней массой 1000 семянок (48,7-58,9 г). Представляют интерес также две материнские линии кондитерского назначения ВК734Б и ВК900Б с низкой лузжистостью (20,7-21,2 %) и средней масличностью (44,6-46,3 %).
Подсолнечник, линия, семянка
Короткий адрес: https://sciup.org/142150983
IDR: 142150983
Текст научной статьи Характеристика семянок линий подсолнечника по основным хозяйственно ценным признакам
Введение . Востребованность семян подсолнечника ( Helianthus annuus L.) на мировом и отечественном рынках является сильнейшим стимулом увеличения объемов его производства, однако существующая проблема качества сырья сдерживает динамичное развитие современного агропромышленного комплекса.
Качество получаемого масла в значительной степени определяется сырьем, поступающим на маслодобывающие предприятия. В число основных критериев оценки качества семянок входят масличность, лузжистость, кислотное число масла и дефектность семянок [2, 13]. В масложировой промышленности от этих показателей во многом зависят режимы переработки масел.
Технологические режимы также зависят и от особенностей формы семянок гибридов нового поколения [12, 13, 16, 17]. Поэтому исследование морфологических особенностей семянок подсолнечника имеет важное производственное значение. Отношение длины семянки к ширине характеризует их форму. Отношение 1,5 указывает на округлость семянок, 2,0 и выше – на их вытянутую форму [1; 15].
Качество сырья в первую очередь зависит от генетически заданных параметров, таких как технологические свойства семян [11]. Оптимальные параметры основных хозяйственно ценных признаков, которые от- вечают за качество товарного сырья при его переработке на масло и другие пищевые продукты:
-
- масса 1000 семян – не менее 60 г;
-
- лузжистость семян – 22–26 %;
-
- масличность семян – 49–52 %;
-
- выравненность семян по длине и ширине;
-
- хорошая обрушиваемость семян [9].
Учитывая этот факт, в отделе селекции гибридного подсолнечника ВНИИМК проводится отбор растений по хозяйственно полезным признакам, ориентированный на определенный идеотип семянок линий и проявление этих признаков в гибриде. Также выполняется оценка продуктивности гибридов по уровню проявления признаков родительских форм, изучаются корреляции физиологических, биохимических и морфометрических признаков семян и растений с урожайностью гибридов.
Основная задача данной работы заключалась в оценке селекционно-ценных характеристик семянок линий селекции ВНИИМК.
Материалы и методы. В качестве исходного материала использовали пять материнских линий – ВК680Б, ВК734Б, ВК900Б, ВК905Б, ВК932Б, и семь отцовских – ВК536, ВК780, ВК508, ВК941, ВК911, ВК700, ВК909. Исследования проводили в 2007-2009 гг. на ЦЭБ ВНИИМК (г. Краснодар).
В течение вегетации проводили фенологические наблюдения и биометрические измерения. Лабораторные анализы: массу 1000 семянок [3], кислотное число масла [8], влажность семянок [5], лузжистость семянок [4] и их лабораторную всхожесть [7] – выполняли по соответствующим ГОСТам, масличность семянок определяли на ЯМР-анализаторе.
Для оценки линий по морфометрическим признакам проводили отбор 100 семянок каждого генотипа по всем годам, общий объём выборки составил 3600 семянок. Штангенциркулем у семянки измеряли длину, ширину и толщину, затем снимали лузгу и измеряли длину, толщину и ширину семени.
Полученные результаты обрабатывали с использованием модулей Основные описательные статистики и Дисперсионный анализ пакета программ STATISTICA 6.0.
Условия 2008 и 2009 гг. были благоприятными по увлажнению, количество выпавших осадков составило 168-241 мм за вегетационный период, тогда как 2007 г. был засушливым, недостаток влаги наблюдался на протяжении всего вегетационного периода подсолнечника и составил 92 мм. Среднесуточная температура воздуха летних месяцев в 2008 и 2009 гг. была 24,1 и 23,9 оС соответственно, а 2007 г. был самым жарким (25,8 оС).
Результаты и обсуждение. Характеристика исследованных селекционных линий подсолнечника представлена в таблице 1, из которой следует, что генотип линий оказывает достоверное влияние на некоторые изученные признаки. Среднее значение признака период всходы – цветение составило 58 дней с пределами варьирования от 52 до 61 дня, высота растения в среднем была 146 см при лимитах от 130 до 156 см. Масличность семянок характеризовалась средним значением 47,8 % при лимитах от 43,8 до 51,7 %. Масса тысячи семянок в среднем составила 48,4 г и варьировала от 31,0 до 78,6 г. Кислотное число (КЧ) составило 1,3 мг КОН/г при пределах варьирования от 0,9 до 2,0 мг КОН/г. Лабораторная всхожесть изменялась от 90,3 до 97 % со среднем значением 93,3 %.
Используя метод Уорда [10], мы выделили три кластера: в первый вошли 4 линии, во второй – 2, а в третий – 6 (рис.).
По результатам кластеризации был проведен анализ характера группировки линий (табл. 2). Различия обнаруживаются по двум из семи признаков (лузжистость и масса 1000 семянок). Доля межкластерной изменчивости в общем для этих двух признаков составляет от 27 до 88 %, такое влияние фактора “кластер” указывает на явное разделение линий по указанным группам.
Таким образом, все 12 изученных линий при оценке по семи признакам семянок распределились в три кластера. В первый вошли 3 материнских линии ВК680Б, ВК905Б, ВК932Б и одна отцовская ВК911, во второй – 2 материнские линии ВК734Б и ВК900Б, а в третий только отцовские – ВК536, ВК580, ВК780, ВК909, ВК941, ВК700.
Для комплексной характеристики инбред-ных линий была также проведена морфометрическая оценка семянок и семян подсолнечника. Исследование было выполнено на 11 линиях урожая 2007, 2008 и 2009 гг. Длина семянки варьировала от 0,7 до 1,5 см (табл. 3). Ранговый тест позволил выделить 10 гомогенных групп, в пределах которых отличия были не достоверны. Ширина семянки варьировала от 0,3 до 0,7 см с семью гомогенными группами. Толщина семянки изменялась от 0,15 до 0,5 см. Ранговый тест выделил восемь гомогенных групп.
Таблица 1 – Характеристика линий подсолнечника по основным хозяйственно ценным признакам
Краснодар, 2007-2009 гг.
|
Линия |
Период всходы – цветение, дни |
Высота растения, см |
Маслич-ность, % |
Лузжис-тость, % |
Масса 1000 семянок, г |
КЧ, мг КОН/г |
Лабораторная всхожесть, % |
|
Материнские линии |
|||||||
|
ВК680Б |
58 |
130 |
48,5 |
28,2 |
48,7 |
1,5 |
91,0 |
|
ВК734Б |
61 |
140 |
46,3 |
21,2 |
78,6 |
1,3 |
93,0 |
|
ВК900Б |
61 |
147 |
44,6 |
20,7 |
72,6 |
1,3 |
92,7 |
|
ВК905Б |
59 |
142 |
46,2 |
34,2 |
58,9 |
1,1 |
94,3 |
|
ВК932Б |
58 |
153 |
50,5 |
25,0 |
58,0 |
1,5 |
91,3 |
|
Отцовские линии |
|||||||
|
ВК536 |
56 |
154 |
48,6 |
25,7 |
40,1 |
1,3 |
92,7 |
|
ВК780 |
61 |
148 |
50,5 |
24,4 |
36,7 |
0,9 |
97,0 |
|
ВК580 |
52 |
151 |
48,9 |
27,6 |
35,8 |
1,4 |
92,3 |
|
ВК941 |
61 |
156 |
47,2 |
22,6 |
31,0 |
1,4 |
93,3 |
|
ВК911 |
56 |
133 |
47,3 |
28,1 |
53,9 |
1,4 |
94,7 |
|
ВК700 |
59 |
144 |
43,8 |
28,9 |
33,3 |
2,0 |
90,3 |
|
ВК909 |
58 |
152 |
51,7 |
24,5 |
33,1 |
0,9 |
97,0 |
|
НСР 05 |
1 |
2 |
2,0 |
2,1 |
6,0 |
0,6 |
3,0 |
Рисунок – Кластерный анализ признаков семянок подсолнечника
Таблица 2 – Результаты межкластерного дисперсионного анализа
|
Изменчивость |
df |
SS |
MS |
F |
Дисперсия |
Доля влияния, % |
|
Период всходы-цветение, сутки |
||||||
|
Межкластерная |
2 |
18,5 |
9,3 |
1,4 |
0,2 |
3 |
|
Остаточная |
9 |
61,1 |
6,8 |
6,8 |
97 |
|
|
Высота растения, см |
||||||
|
Межкластерная |
2 |
319,6 |
159,8 |
3,2 |
9,2 |
16 |
|
Остаточная |
9 |
448,4 |
49,8 |
49,8 |
84 |
|
|
Масличность, % |
||||||
|
Межкластерная |
2 |
14,0 |
7,0 |
1,3 |
0,12 |
2 |
|
Остаточная |
9 |
49,8 |
5,5 |
5,5 |
98 |
|
|
Лузжистость, % |
||||||
|
Межкластерная |
2 |
84,8 |
42,4 |
5,4 |
2,9 |
27 |
|
Остаточная |
9 |
70,1 |
7,8 |
7,8 |
73 |
|
|
Масса 1000 семянок |
г |
|||||
|
Межкластерная |
2 |
2727,6 |
1363,8 |
90,5 |
112,4 |
88 |
|
Остаточная |
9 |
135,6 |
15,1 |
15,1 |
12 |
|
|
КЧ, мг КОН/г |
||||||
|
Межкластерная |
2 |
0,009 |
0,005 |
0,04 |
0,008 |
7 |
|
Остаточная |
9 |
0,9 |
0,1 |
0,1 |
93 |
|
|
Лабораторная всхожесть, % |
||||||
|
Межкластерная |
2 |
2,7 |
1,3 |
0,25 |
0,33 |
6 |
|
Остаточная |
9 |
47,5 |
5,3 |
5,3 |
94 |
|
Таблица 3 – Морфометрическая характеристика семянок линий подсолнечника
Краснодар, 2007-2009 гг.
|
Генотип |
Длина, см |
Ширина, см |
Толщина, см |
Отношение длины к ширине |
||||||
|
х |
min |
max |
х |
min |
max |
х |
min |
max |
||
|
ВК680Б |
1,1 |
1,0 |
1,2 |
0,5 |
0,4 |
0,6 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
2,3 |
|
ВК734Б |
1,1 |
0,9 |
1,3 |
0,6 |
0,5 |
0,7 |
0,3 |
0,2 |
0,5 |
2,0 |
|
ВК900Б |
1,3 |
1,1 |
1,4 |
0,6 |
0,4 |
0,7 |
0,2 |
0,2 |
0,4 |
2,2 |
|
ВК932Б |
1,2 |
1,0 |
1,5 |
0,5 |
0,4 |
0,6 |
0,2 |
0,2 |
0,5 |
2,3 |
|
ВК905Б |
1,4 |
1,2 |
1,5 |
0,6 |
0,4 |
0,6 |
0,1 |
0,2 |
0,5 |
2,5 |
|
ВК536 |
1,1 |
0,9 |
1,1 |
0,4 |
0,3 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
2,8 |
|
ВК780 |
1,0 |
0,9 |
1,1 |
0,4 |
0,3 |
0,5 |
0,2 |
0,1 |
0,4 |
2,5 |
|
ВК941 |
0,9 |
0,8 |
1,0 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
2,7 |
|
ВК911 |
1,1 |
1,0 |
1,2 |
0,4 |
0,3 |
0,5 |
0,2 |
0,2 |
0,4 |
2,7 |
|
ВК700 |
0,9 |
0,7 |
1,0 |
0,4 |
0,3 |
0,5 |
0,2 |
0,2 |
0,4 |
2,1 |
|
ВК909 |
1,0 |
0,8 |
1,0 |
0,4 |
0,3 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
2,6 |
НСР 05 0,4 0,1 0,1
Длина семени варьировала от 0,6 до 1,3 см (табл. 4). Ранговый тест позволил выделить восемь гомогенных групп, в пределах которых отличия были не достоверны на 5 %-ном уровне значимости нулевой гипотезы. Ширина семени варьировала от 0,2 до 0,55 см. Ранговый тест определил шесть гомогенных групп. Толщина семени изменялась от 0,1 до 0,4 см с восемью гомогенными группами.
Таким образом, линейные размеры как семянок, так и семян 11 различных генотипов изменялись от минимальных значений у отцовских линий до максимальных у материнских.
Анализ морфометрических характеристик семянок позволяет отобрать лучшие линии для производства гибридов как масличного, так и кондитерского направления.
Заключение . Методом кластерного анализа выделены наиболее перспективные линии масличного направления для дальнейшей работы – материнские линии ВК680Б, ВК905Б, ВК932Б и одна отцовская ВК911 (с высоким содержанием олеиновой кислоты), отличившиеся высоким содержанием масла (46,250,5 %) и средней массой 1000 семянок (48,7-58,9 г), а также две материнские крупноплодные линии кондитерского назначения ВК734Б и ВК900Б с низкой лузжисто-стью (20,7-21,2 %) и средней масличностью (44,6-46,3 %).
Таблица 4 – Морфометрическая характеристика семян линий подсолнечника
Краснодар, 2007-2009 гг.
|
Генотип |
Длина, см |
Ширина, см |
Толщина, см |
||||||
|
х |
min |
max |
х |
min |
max |
х |
min |
max |
|
|
ВК680Б |
1,0 |
0,8 |
1,1 |
0,4 |
0,2 |
0,5 |
0,2 |
0,1 |
0,3 |
|
ВК734Б |
1,0 |
0,8 |
1,1 |
0,5 |
0,3 |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
0,4 |
|
ВК900Б |
1,0 |
0,9 |
1,1 |
0,4 |
0,3 |
0,5 |
0,2 |
0,1 |
0,3 |
|
ВК932Б |
1,0 |
0,8 |
1,2 |
0,4 |
0,3 |
0,5 |
0,2 |
0,1 |
0,3 |
|
ВК905Б |
1,1 |
0,9 |
1,3 |
0,4 |
0,3 |
0,5 |
0,1 |
0,1 |
0,3 |
|
ВК536 |
0,8 |
0,7 |
1,0 |
0,3 |
0,2 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
|
ВК780 |
0,8 |
0,7 |
0,9 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
0,3 |
|
ВК941 |
0,8 |
0,7 |
0,9 |
0,3 |
0,2 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
|
ВК911 |
0,9 |
0,8 |
1,0 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
0,3 |
|
ВК700 |
0,7 |
0,6 |
0,8 |
0,3 |
0,2 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
0,3 |
|
ВК909 |
0,8 |
0,7 |
0,9 |
0,3 |
0,2 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0,3 |
НСР 05 0,3 0,1 0,1
