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.
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. *
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.