Источники генофонда овса коллекции ВИР для селекции в Восточной Сибири

Автор: Липшин А.Г., Герасимов С.А.

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Статья в выпуске: 12, 2017 года.

Бесплатный доступ

В 2013-2016 гг. изучено 90 образцов овса в условиях центральной лесостепи Краснояр-ского края. Почва - чернозем обыкновенный. Посев проводили на паровом поле в оптималь-ные сроки для лесостепной зоны Красноярско-го края: во II-III декадах мая (22-30 мая). Выде-лены образцы: скороспелые: пленчатых овсов 62-69 сут - Envis, Troy, Karma, 2h10, V-14-s-4, Альтаир, Першерон, Anak, PA 7836-416, 23h2201, Сельма и голозерных овсов 59-69 сут - A3-BM0584, MF-9018-117, MF 9224-359, A3 BM0586, 14h120; с высокими показателями продуктивной кустистости (1,9-3,3 стебля на растение шт.) пленчатые - AHM, Wihtaroo, Акран, Envis, PA 7836-416, голозерные (2,4- 3,7 шт.) - Крепыш, MF 9521-280, MF 9018-117, MF 9714-35, MF 9521-19, MF 9714-32, MF 9521-462; с повышенной озерненностью главной метелки: пленчатые (57,5-79,4 зерна) - Л-410-09, Л-257-09, 23h2201, 2h10, Envis, Сельма, Та-лисман, Льговский 72, Эклипс, голозерные (54,1-63,8 зерен) - MF 9521-462, Тайдон, A3 BM0584, Местный Китай, A3 BM0586, Крепыш; крупнозерные (масса 1000 зерен) пленчатые (40,0-48,0 г) - Альтаир, Wihtaroo, Пегас, Мед-ведь, Корифей, Valentin, Wittebe RG, SW Betania, Яков, Саян, Льговский 72, голозерные (29,0-39,6 г) - A3 BM0584, Керечет, A3 BM0586, Местный Китай, MF 9521-19, MF 9424-15, Тайдон, Крепыш, MF 9714-35, MF 9521-280; высокой массой зерна с 1-го растения пленчатые (2,8-5,0 г) - Envis, Л-257-09, Акран, Л-410-09, AHM, Anak, 2h10, Сельма, Льгов-ский 72, 23h2201, Талисман, голозерные (3,0-4,6 г) - A3 BM0584, MF 9521-280, Крепыш, Тай-дон, MF 9521-462, MF 9018-117, Местный Ки-тай, A3 BM0586. Данные образцы рекоменду-ются для использования учреждениями Сибири при селекционной работе по культуре овса.

Еще

Пленчатый овес, голо-зерный овес, хозяйственно ценные источники, генофонд, коллекция вир, элементы струк-туры, урожайность, селекция

Короткий адрес: https://sciup.org/140225742

IDR: 140225742

Текст научной статьи Источники генофонда овса коллекции ВИР для селекции в Восточной Сибири

Введение. Красноярский край – огромная территория с различными климатическими сельскохозяйственными зонами (тайга, подтайга, лесостепь, степь). В зависимости от зоны, а вместе с этим и обеспеченности климатическими ресурсами, наблюдается сильное колебание урожайности зерновых от 12 до 50 ц/га, при среднем показателе по региону 24 ц/га [1].

Выраженный резко континентальный климат, с сильным колебанием температур в течение года, проявлением весеннего возврата заморозков (III декада мая – I декада июня) и раннего их наступления осенью (III декада августа – I декада сентября), лимитирует набор возможных к возделыванию сельскохозяйственных культур, продолжительность безморозного периода, ограничивающий вегетационный период по зонам от 80 до 120 сут. Поэтому необходимо не просто повышать общую урожайность и адаптивность, но и сокращать продолжительность вегетационного периода [2–6].

Цель исследований . Изучить и выделить пленчатые и голозерные образцы овса коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова по отдельным элементам продуктивности и урожая для создания нового селекционного материала в Восточной Сибири.

Объекты, условия, методы исследований. Исследования проведены в 2013–2016 гг. на опытном поле КрасНИИСХ, ФИЦ КНЦ СО РАН, расположенном в центральной лесостепи Красноярского края (п. Минино), в отделе селекции. Изучено 90 образцов овса, представленных в ботаническом отношении пленчатыми (mutica, aurea, aristata, fluva) и голозерной (in-ermis) формами.

Почва представлена черноземом обыкновенным маломощным со средним содержанием гумуса в пахотном слое 0–20 см (6,33 %), очень высоким содержанием калия (24,9 мг/100 г), повышенным содержанием фосфора (4,0 мг/100 г), средним содержанием азота (8–10 мг/100 г почвы).

Погодные условия в годы исследований были контрастными (табл. 1): 2013 и 2014 гг. – избыточно влажные (ГТК – 2,20, 2,11); 2015 г. – засушливый (ГТК – 1,21); 2016 г. – влагообеспеченный (ГТК – 1,59).

Таблица 1

Гидротермический режим с мая по август, 2013-2016 гг. *

Год Средняя температура, ºС Сумма активных температур, ºС Сумма осадков, мм ГТК по Г.Т. Селянинову Характеристика влагообеспеченности Норма 15,1 1650,0 183,0 1,11 Недостаточно влажный 2013 14,7 1631,0 359,1 2,20 Избыточно влажный 2014 15,0 1575,5 332,0 2,11 «-« 2015 16,6 2004,2 190,1 0,95 Засушливый 2016 16,3 1845,5 293,4 1,59 Избыточно влажный Средняя 15,7 1759,7 293,7 1,67 «-« по данным АМС п. Минино Емельяновского района Красноярского края.

Посев проводили на паровом поле в оптимальные сроки для лесостепной зоны Красноярского края: во II–III декадах мая (22–30 мая) селекционной сеялкой ССФК-7, в 3-й повторности с нормой высева 500 всхожих зерен на 1 м2 на делянки с учетной площадью 2 м2. Уборка по мере созревания проводилась комбайном Hege-125.

Полевые наблюдения и лабораторный анализ структуры элементов урожая растений овса проводили в соответствии с методикой ВИР [7].

Результаты исследований и их обсуждение . В условиях лимитированного безморозного периода важным является выделение образцов, максимально реализующих свой биологический потенциал в отведенный период.

Продолжительность вегетационного периода играет очень важную роль в производственных условиях рискованного земледелия, имеет тес- ные связи с количественным (урожайность) и качественными значениями (белок, жир, лизин, β-глюкан и др.), а также с качеством семенного материала.

Изучаемый в 2013–2016 гг. коллекционный материал характеризовался различной продолжительностью вегетации в связи с нестабильностью погодных условий в последние годы и в целом наблюдающимся глобальным изменением климата на протяжении последнего века [8, 9].

Средняя продолжительность периода вегетации группы изучаемых образцов – 71 сутки (табл. 2). В среднем за годы первый период «всходы – выметывание» варьировал в меньшей степени (6,3%); «выметывание – созревание» – в большей степени (10,7%), такая тенденция наблюдалась по годам, за исключением 2016 г.

Таблица 2

Фаза

Показатель

2013 г.

2014 г.

2015 г.

2016 г.

2014–2016 гг.

Всходы–выметывание

X

37

35

40

38

37,5

Cv,%

7,4

8,2

5,8

8,9

6,3

Выметывание– созревание

X

33

30

31

31

31

Cv,%

9,3

11,5

7,6

7,7

10,7

Всходы–созревание

X

70

75

71

69

71

Cv,%

4,3

5,9

3,2

3,9

5,0

Изменчивость продолжительности вегетационного периода

Наиболее ценными являются выделенные скороспелые образцы овса: пленчатые 62– 69 сут (созревшие раньше стандартного сорта Тубинский на 7–11 сут) – Envis, Troy, Karma, 2h10, V-14-s-4, Альтаир, Anak, PA 7836-416, 23h2201, Сельма и голозерные 59–69 сут (раньше стандарта Голец на 3–11 сут) – A3-BM0584, MF 9018-117, MF 9224-359, A3 BM0586, 14h120, Першерон.

Устойчивость к полеганию напрямую зависела от погодных условий роста. В условиях засушливого 2015 г. растения не полегали. В избыточно увлажненных условиях 2013, 2014, 2016 гг. полегание отмечено у значительной части образцов овса в разной степени. Отличную оценку (9 баллов) имели 16 пленчатых образцов: Тубинский, Wittebe RG, Wihtaroo, Яков, Хамони 2, Anak, Местный Тунис 1, PA 7836-416, 50h2035, Саян, Казыр, Л-217-09, Л-365-09,

Л-410-09, Л-257-09, Л-337-08. Среди голозерных – 14 образцов: Алдан, Вятский, Крепыш, Першерон, MF 9226-1151, MF 9521-462, MF 9714-35, MF 9018-117, MF 9116-150, MF 9224-359, MF 9424-15, MF 9521-280, MF 9521-19, MF 9714-32.

Кустистость растения учеными-селекционерами и физиологами рассматривается как способность уравновесить плотность стеблестоя при низком количестве растений на единицу площади; является генотипическим признаком сорта (гибрида) и значительно изменяется в зависимости от условий произрастания. Достоверно высокие показатели продуктивной кустистости (1,9–3,3 стебля на растение) сформировали среди пленчатых овсов – AHM, Wihtaroo, Акран, Envis, PA 7836-416. Голозерные овсы имели более выраженную кустистость (2,4–3,7 шт.), среди них – Крепыш, MF 9521-280, MF 9018-117, MF 9714-35, MF 9521-19, MF 9714-32, MF 9521-462.

Повышенную озерненность главной метелки имели пленчатые образцы (57,5–79,4 зерна) – Л-410-09, Л-257-09, 23h2201, 2h10, Envis, Сельма, Талисман, Льговский 72, Эклипс и голозерные овсы (54,1–63,8 зерна) – MF 9521-462, Тай-дон, A3 BM0584, Местный Китай, A3 BM0586, Крепыш.

По показателю крупнозерности (масса 1000 зерен) выделены пленчатые образцы (40,0– 48,0 г) – Альтаир, Wihtaroo, Пегас, Медведь, Корифей, Valentin, Wittebe RG, SW Betania, Яков, Саян, Льговский 72 и голозерных (29,0–39,6 г) – A3 BM0584, Кречет, A3 BM0586, Местный Китай, MF 9521-19, MF 9424-15, Тайдон, Крепыш, MF 9714-35, MF 9521-280.

Повышенной массой зерна с одного растения обладают пленчатые образцы овса (2,8–

5,0 г) – Envis, Л-257-09, Акран, Л-410-09, AHM, Anak, 2h10, Сельма, Льговский 72, 23h2201, Талисман и голозерные (3,0–4,6 г) – A3 BM0584, MF 9521-280, Крепыш, Тайдон, MF 9521-462, MF 9018-117, Местный Китай, A3 BM0586.

Урожайность является интегрированным показателем общей продуктивности и селекционной ценности сорта. Наиболее высокую урожайность сформировали из числа пленчатых (705– 896 г) – Местный Тунис 1, Л-337-08, Л-217-09, 50h2035, Л-410-09 и голозерных (564–634 г) – Кречет, 735h85, A3 BM0584.

Значительное превосходство выделенных образцов над стандартом обеспечено за счет их адаптивности (табл. 3). В этом и заключается их ценность в качестве источников селекционных признаков.

Таблица 3

Признак

География происхождения

Выделившийся образец

1

2

3

Пленчатые

Скороспелость

Англия, ЮАР, Кировская область, Кемеровская область, Тюменская область

Envis, Troy, Karma, 2h10, V-14-s-4, Альтаир, Anak, PA 7836-416, 23h2201, Сельма

Устойчивость к полеганию

ЮАР, Австралия, Тунис, Красноярский край, Московская область, Ленинградская область, Кировская область

Тубинский (ст-т), Wittebe RG, Wihtaroo, Яков, Хамони 2, Anak, Местный Тунис 1, PA 7836-416, 50h2035, Саян, Казыр, Л-217-09, Л-365-09, Л-410-09, Л-257-09, Л-337-08

Продуктивная кустистость растения

Украина, Австралия, Англия

AHM, Wihtaroo, Акран, Envis, PA 7836-416

Число зерен в метелке

Красноярский край, Кировская область, Англия, Тюменская область, Курская область

Л-410-09, Л-257-09, 23h2201, 2h10, Envis, Сельма, Талисман, Льговский 72, Эклипс

Крупность зерна

Кемеровская область, Австралия, Кировская область, Алтайский край, Словакия, Швеция, Московская обл. Красноярский край, Курская область

Альтаир, Wihtaroo, Пегас, Медведь, Корифей, Valentin, Wittebe RG, SW Betania, Яков, Саян, Льговский 72

Продуктивность одного растения

Англия, Красноярский край, Украина, Кировская область, Курская область,

Envis, Л-257-09, Акран, Л-410-09, AHM, Anak, 2h10, Сельма, Льговский 72, 23h2201

Урожайность

Тунис, Красноярский край, Кировская область

Местный Тунис 1, Л-337-08, Л-21709, 50h2035, Л-410-09

Голозерные

Скороспелость

Болгария, США, Кировская область

A3-BM0584, MF 9018-117, MF 9224359, A3 BM0586, 14h120, Першерон

Окончание табл. 3

1

2

3

Устойчивость к полеганию

Кемеровская область, Кировская область, США

Алдан, Вятский, Крепыш, Першерон, MF 9226-1151, MF 9521-462, MF 9714-35, MF 9018-117, MF 9116-150, MF 9224-359, MF 9424-15, MF 9521280, MF 9521-19, MF 9714-32

Продуктивная кустистость растения

Белоруссия, США

Крепыш, MF 9521-280, MF 9018-117, MF 9714-35, MF 9521-19, MF 971432, MF 9521-462

Число зерен в метелке

США, Кемеровская область, Болгария, Китай, Белоруссия

MF 9521-462, Тайдон, A3 BM0584, Местный Китай, A3 BM0586, Крепыш

Крупность зерна

Болгария, Кировская область, Китай, Кемеровская область, Белоруссия, США

A3 BM0584, Кречет, A3 BM0586, Местный Китай, MF 9521-19, MF 9424-15, Тайдон, Крепыш, MF 971435, MF 9521-280

Продуктивность одного растения

Болгария, США, Белоруссия, Кемеровская область, Китай

A3 BM0584, MF 9521-280, Крепыш, Тайдон, MF 9521-462, MF 9018-117, Местный Китай, A3 BM0586

Урожайность

Кировская область, Болгария

Кречет, 735h85, A3 BM0584

Источники селекционно-ценных признаков овса из мировой коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова и Сибирского генофонда

Заключение. Оценка образцов коллекции ВИР позволила выделить источники по скороспелости, устойчивости к полеганию, продуктивной кустистости, озерненности (число зерен в метелке), крупнозерности (массе 1000 зерен), массе зерна одного растения и урожайности. Выделенные образцы включены в программу скрещивания Красноярского НИИСХ в 2017 г., а также рекомендуются для использования учреждениям Сибири при селекционной работе по культуре овса.

Список литературы Источники генофонда овса коллекции ВИР для селекции в Восточной Сибири

  • Липшин А.Г. Сибирский генофонд ячменя и его использование для селекции в Восточной Сибири: автореф. дис. …канд. с.-х. наук: 06.01.05. -Красноярск, 2016. -19 с.
  • Исачкова О.А., Ганичев Б.Л. Источники хозяйственно-ценных признаков и их комплекса для селекции голозерного овса в Западной Сибири//Междунар. науч.-исслед. журн. -2013. -№ 4-1 (11). -С. 127-131.
  • Свиркова С.В., Старцев А.А., Заушинцева А.В. Болезни овса в Западной Сибири и генетические источники устойчивости//Изв. Тимиряз. с.-х. акад. -2016. -№ 1. -С. 108-115.
  • Восприимчивость растений овса к корончатой ржавчине и генетические источники устойчивости/С.В. Свиркова, А.А. Старцев, А.В. Заушинцена //Успехи современного естествознания. -2016. -№ 12-1. -С. 99-104.
  • Ganichev B.L., Isachkova O.A., Loskutov I.G. The high quality naked oat cultivars for functional food//The 10th International Oat Conference: Innovation for Food and Health Abstracts of oral and poster presentation. "OATS 2016" Federal Research Center the N.I.Vavilov All-Russian In-stitute of Plant Genetic Resources (VIR). -2016. -P. 117-118.
  • Svirkova S.V., Zaushintsena A.V., Startsev A.A. Genetic sources of disease resistance in oats//The 10th International Oat Conference: Innova-tion for Food and Health Abstracts of oral and poster presentation. "OATS 2016" Federal Re-search Center the N.I.Vavilov All-Russian Insti-tute of Plant Genetic Resources (VIR). -2016. -P. 158-159.
  • Лоскутов И.Г., Ковалева О.Н., Блинова Е.В. Методические указания по изучению и со-хранению мировой коллекции ячменя и овса. -СПб., 2012. -63 с.
  • Создание высокопродуктивных сортов ячменя Восточно-Сибирской селекции в условиях глобального изменения климата/Н.А. Сурин, Н.Е. Ляхова, С.А. Герасимов //Достижения науки и техники АПК. -2014. -№ 6. -С. 3-6.
  • Ламажап Р.Р., Липшин А.Г. Влияние климатических условий на урожайность ярового ячменя в Республике Тыва//Вестник Крас-ГАУ. -2016. -№ 12 (123). -С. 13-19.
Еще
Статья научная