Исходный материал для селекции чечевицы на высокую семенную продуктивность в Центрально-Черноземном регионе РФ

усваивается организмом человека . Отходы переработки зерна чечевицы , солома и мякина являются ценным кормом , по питательности не уступающим клеверному , люцерновому и виковому сену . В симбиозе с клубеньковыми бактериями растения чечевицы фиксируют атмосферный азот и обогащают им почву , что выводит ее в разряд хороших предшественников .

В настоящее время мировыми лидерами по производству зерна чечевицы , по данным FAOSTAT (2007), являются Индия (1400,0 тыс . тонн ), Канада (669,7 тыс . тонн ) и Турция (580,3 тыс . тонн ).

Российская Федерация занимает лишь 16 место – валовой сбор зерна варьирует в пределах 4,9-11,9 тыс . тонн . Производственный ассортимент чечевицы чрезвычайно беден – 13 сортов , включенных в « Государственный реестр селекционных достижений , допущенных к использованию ». В то же время , в средние века чечевица была одним из основных продуктов питания на Руси и длительное время занимала доминирующее положение по валовому сбору и экспорту зерна культуры .

Отсутствие интереса к возделыванию чечевицы у нынешних производителей сельхозпродукции ( площадь посева колеблется на уровне 10 тыс . га ) объясняется главным образом низкой урожайностью ( в среднем по стране около 1,0 т / га ) и технологичностью существующих сортов .

Поэтому для повышения их производственной эффективности весьма актуальным является изучение генофонда вида Lens culinaris Medic с целью выделения источников высокой продуктивности , устойчивости к полеганию , высокого прикрепления нижних бобов , крупносемянности , длинностебельности , компактного габитуса и других хозяйственно ценных признаков . Генетические источники некоторых хозяйственно ценных признаков сосредоточены и у представителей дикорастущих видов рода Lens , которые также могут представлять интерес как исходный материал для селекции .

С этой целью в 2007-2008 годах был осуществлен скрининг коллекции чечевицы , составленной на основе новых поступлений из генофондов ВИР им . Н . И . Вавилова и Украинского Национального центра генетических ресурсов растений . В 2008 году проведено изучение межвидовых гибридов Lens culinaris с дикорастущим видом Lens orientalis , полученных в лаборатории биотехнологии ВНИИ зернобобовых и крупяных культур (3).

М атериалы и методика исследований

Объектом исследований являлись 57 коллекционных сортообразцов различного эколого - географического происхождения , которые изучались в полевом севообороте лаборатории селекции зернобобовых культур ВНИИ зернобобовых культур ( г . Орёл ) в соответствии с методическими рекомендациями ВИР (1975). Посев осуществлялся селекционной сеялкой ССФК -7 М , площадь делянки 3 м ².

В течение вегетации проводили фенологические наблюдения и визуальную оценку по морфологическим хозяйственно ценным признакам. Степень устойчивости к полеганию сортообразцов определялась в фазу хозяйственной спелости отношением высоты агроценоза к длине стебля растений, выраженное в процентах, согласно методическим указаниям ВНИИ кормов (1986). Для лабораторного анализа по количественным признакам перед уборкой отбирали сноповой материал в количестве 30 растений каждого образца и анализировали по 12 признакам. Статистическую обработку данных проводили по Б.А. Доспехову (1985). Помимо этого в селекционных питомниках изучали межвидовые гибридные линии, полученные от скрещивания сортов Образцов Чифлик 7 и Рауза с дикорастущим видом Lens orientalis.

Результаты исследований и их обсуждение

Полученные результаты полевой оценки урожайных свойств коллекционных сортообразцов чечевицы показали , что генотипический диапазон варьирования семенной продуктивности растений культуры достаточно широкий ( от 1,45 до 2,98 г .), что дает возможность проводить целенаправленный поиск лучших из них и привлекать в скрещивания . Для этого изученные образцы были разбиты на три условные группы ( рисунок ):

• 1- я группа – высокопродуктивные ( семенная продуктивность растения от 2,15 до 2,98 г .): к -2872 ( США ), к -2847, E-ser-362 ( Канада ), к -2053 ( Германия ), к 2581 ( Венгрия ), к - ИД 0600036, Красноградская , 49 ( Украина ), к -2246 ( Марокко ), к -2794 ( Эквадор ), к -2836, 89LRP-122 ( Канада ), к -2564 ( Португалия ), к -2059 ( Чехословакия ) к -2821 ( Франция ), к -2796 ( Эквадор ), к 2829, Felds berger Helleerlinse,137/92 ( Германия ), к -2531 ( Турция ), к -2355 ( Пензенская обл .), к -2841, FVR-G ( Канада ), к -2827,Slovenska krojova ( Германия ), к -1532 ( Воронежская обл .), к -2873 ( Болгария ).

2- я группа – среднепродуктивные ( семенная продуктивность растения от 1,91 до 2,13 г .): к -1995 ( Болгария ), к -2864, местный ( Азербайджан ), к -1973 ( Украина ), к -2833, Cornivalen 177/87 ( Германия ), к -2526 ( Перу ), к -244, Степная 244 ( Воронежская обл .), к -2003, 113-144 ( Венгрия ), к -2168, Петровская 48/77 ( Пензенская обл .), к -2849 ( Алтайский край ), к -901 ( Винницкая обл .), к 2843, 89LPR-8 ( Канада ), к -2818 ( Чили ), к -2800,11-3-136 ( Венгрия ), к -2845 ( Канада ) к -2697 ( Турция ), к -1974, Днепропетровская 2 ( Украина ), к -2776 ( Эквадор ), к -2842, Richlea ( Канада ), к -1872 ( Пензенская обл .);

3- я группа – низкопродуктивные ( семенная продуктивность растения от 1,45 до 1,87 г .): к -1359 ( Тамбовская обл .), к -1212 ( Иран ), к -1030 ( о . Сардиния ), к -362 ( Индия ), к -362 ( Грузия ), к -2824, Arozrencii ( Франция ), к -1193 ( Греция ), к -776 ( Турция ), к -1700 ( Воронежская обл .), к -203 ( Казахстан ), Свитанок ( Украина ), к -2844 ( Канада ), к -2055 ( Чехословакия ), к -2136 ( Пензенская обл .), к -2863,SH-95-27 ( Болгария ), к -688 ( Марокко ), к -2404 ( Португалия ), к -650 ( Колумбия ), Луганчанка ( Украина ).

Рисунок – Масса семян на растении , г

Высокую семенную продуктивность стабильно демонстрировали во все годы исследований образцы : к 2053 ( Германия ), к -2355 ( Пензенская обл .), к -2531 ( Турция ), к -2836,89LRP-122 ( Канада ), к -2564

( Португалия ), к -2847, E-ser-362 ( Канада ), к -2872 ( США ); к - ИД 0600036, Красноградская , 49 ( Украина ), к -2841, FVR-G ( Канада ).

По длине стебля различия между группами сортообразцов были менее значительные ( таблица ). Однако внутри групп размах варьирования признака был существенным и определенным образом зависел от погодных условий . Так , в 2007 засушливом году средняя длина стебля колебалась в пределах от 26 до 49 см , а в 2008 году , более благоприятном по увлажнению , её величина варьировала от 40 до 60,5 см . По данному признаку большую часть образцов коллекции можно отнести к среднестебельным .

Высокопродуктивный технологичный сорт чечевицы должен иметь длину стебля не менее 50 см (2). В этой связи особый интерес для селекции представляют сортообразцы : к -2829 ( Германия ) – 58,3 см , к -2355 ( Пензенская обл .) – 58,2 см , к -2821 ( Франция ) – 58,0 см , к 2526 ( Перу ) – 55,5 см , к -2564 ( Португалия ) – 55,0 см , к -2836,89LRP-122 ( Канада ) – 54,9 см

Таблица – Характеристика изученных групп сортообразцов чечевицы по хозяйственно - полезным признакам растений ( среднее за 2007-2008 гг .)

Признак	Высоко - продук тивные	Средне - про - дуктив - ные	Низко - про - дуктив - ные
Длина стебля , см	45,5	45,5	46,2
Высота прикрепления нижнего боба , см	18,8	19,7	20,2
Устойчивость к полеганию ,%	46,3	47,3	49,9
Число ветвей	4,9	4,6	4,6
Надземная биомасса , г	6,31	5,54	5,22
Число бобов на растении	40,9	35,7	32,7
Число семян на растении	52,9	45,3	42,0
Число семян в бобе	1,25	1,25	1,24
Масса 1000 семян , г	50,5	49,2	47,8
К хоз ,%	39,2	38,6	34,0
Вегетац . период , сутки	84	83	84

Подтверждено , что между длиной стебля и высотой прикрепления нижнего боба имеется существенная положительная связь (r=0,87). Поэтому у длинностебельных форм прикрепление нижних бобов было , как правило , высокое . В наших исследованиях у растений высокопродуктивной группы бобы формировались , как правило , ниже ( в среднем на 1,0 см ), чем у среднепродуктивной (19,7 см ) и особенно низкопродуктивной (20,2 см ) групп .

Высота прикрепления нижних бобов , также как и длина стебля , относятся к числу признаков , характеризующих технологичность сорта . Высокое прикрепление бобов дает возможность уменьшить потери семян нижнего яруса при механизированной уборке . Особенно ценными в этом отношении являются сортообразцы , которые имеют компактный габитус и высокое прикрепление нижних бобов ( больше 20 см ). В этом отношении перспективны сортообразцы : к -2818 ( Чили ) – 23,7 см , к -2864, местный ( Азербайджан ) – 23,7

см , к -2355 ( Пензенская обл .) – 23,4 см , к -2821 ( Франция ) – 23,3 см , к -2526 ( Перу ), к -1110 ( Испания ) – 22,9 см .

Следует отметить , что высокопродуктивные образцы коллекции , как правило , сильнее ветвились . Размах варьирования признака в группе составил 3,7-6,1 ветвей .

В ходе изучения коллекции выявлена тенденция снижения устойчивости к полеганию у высокопродуктивных образцов . В связи с этим к числу основных векторов селекции следует отнести разрыв этой обратной корреляции , а также отрицательной взаимосвязи семенной продуктивности и высоты прикрепления нижних бобов .

В годы с избыточным увлажнением чечевица полегает особенно сильно , поэтому степень устойчивости к полеганию в 2008 г . у большинства сортообразцов была менее 50%. В качестве источников устойчивости выделены сортообразцы к -1030 ( о . Сардиния ) – 70%, к 1700 ( Воронежская обл .) – 60%, к -2055 ( Чехословакия ) – 74%, к -2818 ( Чили ) – 61%, к -2842 ( Канада ) – 61%. Это крупносемянные образцы . Из мелкосемянных наиболее высокий процент устойчивости отмечен у сортообразцов к -454 ( Грузия ) – 63%, к -2581 ( Венгрия ) – 73%, к -2841 ( Канада ) – 73%.

Повышенную семенную продуктивность чаще всего имели образцы с высокими показателями общей надземной биомассы . Максимальные значения признака имели к -2796 ( Эквадор ) – 9,61 г , к -2864, местный ( Азербайджан ) – 9,38 г , к -2879 ( США ) – 8,64 г , к -2531 ( Турция ) – 8,10 г , к -2829 ( Германия ) – 8,15 г , к -2053 ( Германия ) – 7,52 г .

К числу основных субкомпонентов семенной продуктивности относятся признаки число бобов и семян на растении , максимальное проявление которых отмечено у представителей высокопродуктивной группы . По степени проявления обоих признаков выделились образцы к -2059 ( Чехословакия ) – 68,2 и 104,6 штук , соответственно , к -2053 ( Германия ) – 60,7 и 91,2, к -2947,E-ser-362 ( Канада ) – 58,3 и 96,8, к -2841,FVR-G ( Канада ) – 52,4 и 59,1, к -2872 ( США ) – 51,5 и 64,8.

По числу семян в бобе у образцов изученной коллекции существенных различий не наблюдалось . Для большинства сортообразцов характерны одно и двусемянные бобы . Бобы с тремя семенами встречаются редко , в основном у мелкосемянных сортообразцов . Повышенной многосемянностью боба характеризовались образцы к -2847 ( Канада ) – 1,66, к -2836,89LRP-122 ( Канада ) – 1,61, к -2059 ( Чехословакия ) – 1,55, к -2053 ( Германия ) – 1,51.

Масса 1000 семян является важным компонентом продуктивности , характеризующим продовольственные достоинства сорта . Изучение изменчивости признака в коллекции подтвердило закономерность , характерную для других зернобобовых культур : высокопродуктивные генотипы являются , как правило , более крупносемянными (1). По массе 1000 семян среднее значение в первой группе было равно 50,5 г , во 2- ой - 49,2 г , в 3- ей – 47,8 г . Во всех трех группах присутствовали как мелкосемянные образцы с МТС менее 30 г , так и крупносемянные ( более 55 г ).

Высокой массой 1000 семян в коллекции обладали образцы : к -1973 ( Украина ) – 63,8, к -2721 ( Колумбия ) – 61,4 г , к -2836,89LRP-122 ( Канада ) – 61,0 г , к -2796 31

( Эквадор ) – 59,1 г , к -2829 ( Германия ) – 58,8 г , к -2872 ( США ) – 57,3 г . К группе мелкосемянных относятся к 2059 ( Чехословакия ) – 22,9 г и к -2947,E-ser-362 ( Канада ) – 28,0 г . К группе мелкосемянных относятся сортообразцы с массой 1000 семян менее 40 г : к -1978 ( Индия ) – 23,3 г , к 2559 ( Армения ) – 28,3 г , к -1850 ( Армения ) – 28,5 г , к -1977 ( Египет ) – 26,3 г .

Коэффициент хозяйственной эффективности у сортообразцов высокопродуктивной группы составил в среднем за два года 39,2%, что на 5,2% выше , чем у низкопродуктивных . Это свидетельствует о том , что высокопродуктивные растения более эффективно используют пластические вещества на формирование хозяйственно ценной части урожая . Максимальную долю семян в общей биомассе растения имели образцы к -2059 ( Чехословакия ) – 45,7%, к -2947, E-ser-362 ( Канада ) – 43,4%, к -2836,89LRP-122 ( Канада ) – 41,6%, к -2794 ( Эквадор ) – 40,8%, к -2841, FVR-G ( Канада ) – 40,3%.

По продолжительности вегетационного периода ( всходы - созревание ) существенных различий между группами продуктивности обнаружено не было . Большинство сортообразцов коллекции чечевицы можно отнести к среднеспелым с продолжительностью вегетационного периода от 76 до 84 суток .

В ходе изучения межвидовых гибридов чечевицы были выявлены линии, превзошедшие стандартный сорт Рауза по отдельным хозяйственно ценным признакам. Так, в конкурсном сортоиспытании 2008 года по числу семян с растения выделились 29/08 F7 (Образцов Чифлик 7× Lens orientalis.№1) – 26,3 шт. и 43/08 F7 (Образцов Чифлик 7× Lens orientalis.№1) – 29,4 шт. Высоким числом семян в бобе (1,76 шт.) характеризовался межвидовой гибрид 43/08 F7 (Образцов Чифлик 7 × Lens orientalis.№1). Длина стебля у стандартного сорта Рауза в контрольном питомнике составила 45,6 см. Среди межвидовых гибридов была выделена линия, превосходящая стандарт по этому показателю: 166/08 F7 (Рауза× Lens orientalis №1) – 48,1см.

Таким образом , в ходе изучения коллекции и межвидовых гибридов чечевицы выделился ряд образцов как по отдельным хозяйственно ценным признакам , так и по их комплексу . Они могут быть использованы в дальнейшем как ценный исходный материал для селекционной работы с культурой .