Изучение селекционной ценности восковидной кукурузы

Автор: Хатефов Э.Б., Шорохов В.В., Матвеева Г.В., Сарбашева А.И.

Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau

Рубрика: Научное обеспечение развития растениеводства

Статья в выпуске: 4 (31), 2011 года.

Бесплатный доступ

Проведено комплексное изучение селекционной и технологической ценности новых линий восковидной кукурузы и созданных на их основе простых межлинейных гибридов селекции КБНИИСХ.

Кукуруза, селекция, межлинейные гибриды, технологическая ценность, селекционная ценность

Короткий адрес: https://sciup.org/147123719

IDR: 147123719

Текст научной статьи Изучение селекционной ценности восковидной кукурузы

В качестве исходного материала для исследований служили 11 самоопыленных линий коллекции ВИР (АД 42, АД 174, АД 3, АД 178-8-1, АД 27, АД 37-1, АД 1, АД 96, АД 117, АД 17, АД 4480) и КБНИИСХ (7068, 7069, 7070, 7071, 7073, 7074, 7075, 7076, 7077). Агротехника – общепринятая для условий Северного Кавказа. Осенняя обработка почвы состояла из следующих операций: лущение стерни в двух направлениях, внесение удобрений (N 170 P 170 K 120 кг д.в. на 1 га), вспашка на глубину 25-27 см с последующим дискованием. Весной перед посевом после двухкратного дискования был внесён гербицид харнес в дозе 2,8 кг/га. Посеву предшествовала маркировка поля в двух направлениях и разбивка участка на яруса шириной 4,9 м при ширине дорожек между ярусами 2,1 м. Посев проводился вручную с шириной междурядий 0,7 м. Густоту стояния формировали в фазе 4-5 листьев из расчета 60 тыс. раст./га. Полученные гибриды испытывали по типу контрольного питомника. Испытание проводили в трехкратной повторности на двухрядковых делянках площадью 9,8 м². Гибриды были разделены на блоки по 17-19 номеров. Внутри блоков номера размещали рендомизированно. В качестве стандарта при испытании был использован среднеспелый гибрид РИК 340 МВ (ФАО 350), который был наиболее близок группе спелости и содержанию амилопектина к испытанным экспериментальным гибридам восковидной кукурузы.

Фенологические наблюдения, измерения и учеты проводили по «Методическим указаниям по селекции кукурузы ВНИИК» (Днепропетровск, 1982) и Методическим указаниям ВИР «Изучение и поддержание образцов коллекции кукурузы» (Ленинград, 1985). Химические анализы проводились общепринятыми методами с использованием: «Руководство по анализу кормов» (Москва, 1983), «Методика оценки качества зерна» (Москва, 1987), «Методика биохимических исследований растений» (Ленинград, 1986). Изучение поражаемости растений вредителями и болезнями проводили на естественном фоне, без применения искусственного заражения. Дисперсионный анализ проведен по методике Б.А. Доспехова (1985), оценка комбинационной способности линий проводилась по методике Г.В. Яковлева (1980), определение экологической пластичности по методике В.З. Пакудина, Л.Н. Лопатиной (1984).

Результаты и их обсуждение. В ходе исследований были изучены фенологические признаки у 21 самоопыленной линии восковидного подвида кукурузы. Нами были изучены признаки продолжи-21

тельности вегетационного периода, сроки разрывов в цветении между метелкой и початком, определении физиологической спелости зерна. Линии изученного набора варьировали по продолжительности периода «всходы – 50% цветения початка» как по годам, так и по самим родительским формам. Изученные в опыте линии можно отнести к среднеспелым и среднепоздним группам спелости ФАО. Продолжительность периода всходы-цветение 50% початков у самой раннеспелой линии длился 46 дней, а самой позднеспелой до 62 дней (2003 г.). Варьирование признака по годам исследований составило 2-3 дня. Наибольшую селекционную ценность представляют линии обладающие признаком скороспелости, поскольку они успевают вызревать в более северных кукурузосеющих регионах. К таким можно отнести 7070, 7071, АД-3, АД-4480. Длина и диаметр початка, сохраняющим свои значения на протяжении ряда лет, являются не менее важными признаками для получения гибридов кукурузы с высокими показателями урожайности.

В изученной коллекции выделены линии с длинным початком: 7068, 7073, 7076, АД-42, а так же с крупным диаметром початка: 7070, 7071, 7073, 7075,7076, АД-42, АД-3, АД178-8-1, АД37-1, АД 96, АД 117, 3029. Максимальным значением признака «вес початка» характеризуются линии: 7068, 7070, 7076, АД174, АД117, АД17, 3020. Масса 1000 зерен характеризует крупность и выполненость зерновки. У восковидной кукурузы зерновки легковесны относительно кремнистых, полукремнистых и зубовидных подвидов вследствие отсутствия роговидного слоя в эндосперме. В изученной коллекции, тем не менее, выделены образцы с высоким значением признака массы 1000 зерен. Это линии: 7069, 7071, 7075, 7076, АД27, АД96, АД117. Початки, которые формируют более мелкое зерно, как правило, обладают способностью быстрой отдачи влаги при созревании.

К таким относятся линии: 7068, 7077, АД42, АД174, АД37-1, АД1, АД17, АД4480. Количество зерен, формирующихся на початке, зависит от сочетания двух важных признаков: количество рядков на початке и количество зерен в ряду. Для селекционной практики важны линии с максимальными значениями выраженности этих признаков. Среди изученных образцов были выделены многорядные линии: 7069, 7073, 7075, АД42, АД3, АД178-8-1, АД37-1, АД96, 3020, а так же линии, формирующие большое количество зерновок на рядке початка: 7070, 7073, 7074, АД42, АД3, АД96, АД4480, 3020. В целом изучение морфологических признаков линий восковидной кукурузы показывает, что количественные признаки вегетативных и генеративных органов представляют селекционную ценность. Изученные признаки обладают достаточной выравненностью признака по годам исследований и на основе выделенных линий возможно создание простых, трехлинейных, четырехлинейных гибридов, гибридных синтетиков и сортов.

В зависимости от задач, которые ставит перед собой селекционер, комбинационную способность линий можно изучать по урожаю зерна, как наиболее важный признак, или по ряду других признаков: высота растения, высота прикрепления початка, длина и диаметр початка, масса 1000 зерен, уборочная влажность и т.д., т.е. по любому интересующему признаку. Определение значений комбинационной способности по отдельным признакам позволяет конкретизировать пути использования самоопыленных линий в селекционных программах. В связи с этим нами изучена комбинационная ценность линий восковидной кукурузы по урожаю зерна и составляющим ее элемента вегетативных и генеративных органов (табл. 1, 2).

Таблица 1 – Результаты ОКС и СКС лучших линий восковидной кукурузы по химическому составу зерна

Линии

Содержание крахмала

Содержание амилопектина

Содержание сахара

Содержание белка

Содержание масла

СКС

ОКС

СКС

ОКС

СКС

ОКС

СКС

ОКС

СКС

ОКС

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

90-1

90-2

90-3

90-4

90-5

90-6

90-7

90-8

90-9

9010

9011

9012

9013

9014

9017

9019

9020

320

В-высокое, С- среднее, Н-низкое

Таблица 2 – Результаты ОКС и СКС лучших линий восковидной кукурузы по признакам структуры початка

Линии

Длина початка

Диаметр початка

Количество рядов зёрен

Количество зёрен в ряду

Выход зерна

СКС

ОКС

СКС

ОКС

СКС

ОКС

СКС

ОКС

СКС

ОКС

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

♂

♀

90-1

90-2

90-3

90-4

90-5

90-6

90-7

90-8

90-9

9010

9011

9012

9013

9014

9017

9019

9020

320

В-высокое, С- среднее, Н-низкое

Анализ химического состава зерна показал, что среди изученных линий высокими значениями СКС и ОКС по всем биохимическим компонентам зерна не выделено ни одной линии. Высокие значения ОКС по отдельным компонентам встречаются часто. По содержанию крахмала в эндосперме высокими значениями ОКС обладали 8, а по СКС 3 линии. По содержанию амилопектина в крахмале было выделено по 2 линии с высокими ОКС и СКС.

Анализ содержания сахара позволил выявить только одну линию по значению СКС и 9 линий по ОКС. Анализ гибридов по содержанию белка и масла показал, что высокими значениями СКС обладают 3 линии, а ОКС 8. Изучение гибридов по количественным признакам початка показал, что высокими значениями СКС и ОКС обладают по 4 линии, тогда как по диаметру початка выделена всего одна линия с высоким значением ОКС. Анализ гибридов по признаку «количество рядов зерен на початке» показал, что высокими СКС обладают 12 линий, а ОКС 5. По количеству же зерен в рядке выделено с высокими СКС 13 линий, а с высокими ОКС 7. Изучения признака «выход зерна с початка» показал 4 линии с высоким СКС и 15 с высоким ОКС.

Всего высоких значений ОКС и СКС по химическому составу зерновки выделено 47 линий, тогда как по признакам структуры початка выделено 65 форм. Участие изученных родительских линий в 84 гибридных комбинациях показало, что оно во многом определяет и его химический состав. По частоте доли участия в лучших гибридных комбинациях к лучшим по комбинационной способности можно отнести 12 родительских линий (табл. 3).

Изучение морфологических и биологических особенностей растений, определение ценных признаков и их влияние на продуктивность позволит более целенаправленно подходить к созданию желательного типа гибрида, который наиболее полно способствовал бы конкретным зонам возделывания и целям использования.

Таблица 3 – Доля участия родительских линий в лучших гибридах восковидной кукурузы

№	Линии	Доля участия линии в лучших гибридных комбинациях		Ранг	Предпочтительная роль в гибридной комбинации
№	Линии	шт.	%	Ранг	Предпочтительная роль в гибридной комбинации
1	320	37	15,9	1	♀/♂
2	90-1	30	12,9	2	♀/♂
3	90-7	26	11,2	3	♀/♂
4	90-2	24	10,3	4	♀/♂
5	90-4	21	9,0	5	♀/♂
6	90-5	21	9,0	6	♀/♂
7	9011	18	7,7	7	♀/♂
8	90-6	13	5,6	8	♀/♂
9	90-3	11	4,7	9	♂
10	90-8	11	4,7	9	♀
11	9010	10	4,3	10	♂
12	9014	10	4,3	10	♀

Наблюдения за высотой растений восковидных гибридов кукурузы показали, что изменение погодных условий в период наиболее активного роста (июнь -июль) весьма заметно сказывается на общей высоте растений.Так, в 2003 году в условиях достаточного увлажнения у гибрида 90-3х90-1 высота растения составила – 243 см, в 2004 году – 210 см, а в засушливый 2005 год – 198 см, при среднем значении этого признака за годы исследований равном 217 см. Подобная тенденция наблюдалась практически по всем гибридам.

Сравнивая высоту растений кукурузы в различные по увлажнению годы, можно отметить, что у образцов она изменяется в различной степени. Менее резко выраженное варьирование высоты растений того или иного гибрида в годы недостаточного увлажнения (2005 г.) может рассматриваться как его более высокая устойчивость к неблагоприятным условиям среды.

В проведенных нами исследованиях признак высоты прикрепления початков в изученных гибридных комбинациях варьировал между значениями 100-48 см, что является достаточным для уборки комбайном без потерь. Все линии обладали укороченной ножкой початка, тогда как в гибридных комбинациях встречались гибриды с длинной ножкой.

Одним из важных показателей при выведении новых сортов и гибридов являются количественные признаки элементов продуктивности, которые определяются длиной и диаметром початка, числом рядов зерен и числом зерен на початке, массой 1000 зерен, выходом сухого зерна с початков (Шмараев Г.Е., 1999).

В проведенных нами исследованиях по признакам структуры генеративных органов выделилось несколько гибридов, которые имели высокие значения по длине, диаметру, числу рядов зерен на початке, количеству зерен в рядке початка, массе 1000 зерен (табл. 4).

Таблица 4 – Структура генеративных органов лучших гибридов восковидной кукурузы. (2005 г.)

№	Гибрид	Длинна початка, см	Диаметр початка, см	Число рядов зёрен, шт.	Число зёрен в ряду, шт.	Масса 1000 зёрен, г
1	РИК 340МВst	19,4	4,3	16	35,4	325,5
2	90-2х90-4	17,2	5,1	16	31,1	411,0
3	90-4х90-1	16,5	5,3	14	32,5	341,2
4	90-8х90-4	14,5	4,5	14	29,3	347,0
5	90-9х90-4	14,5	4,4	14	32,6	328,0
6	90-2х90-5	18,3	5,4	24	27,3	267,7
7	90-4х90-6	18,1	5,0	16	35,7	386,0
8	90-4х90-7	17,5	4,5	14	36,2	354,0
9	90-5х90-7	13,3	4,1	20	28,2	249,0
10	90-6х90-5	15,5	4,3	20	33,7	275,0
11	90-6х9011	16,5	5,4	18	33,9	332,0
12	90-7х90-2	17,0	5,5	20	25,2	296,9
13	90-7х9016	20,5	4,0	14	32,0	339,0
14	90-8х90-2	22,2	5,2	18	36,5	352,0
15	90-9х90-1	17,6	4,5	18	35,7	288,0
16	90-9х90-16	19,0	4,3	14	35,1	343,0
17	9017х9015	20,5	4,1	12	44,0	273,0
18	3020х90-7	20,1	5,5	16	38,0	359,0
19	3020х90-8	17,9	5,5	18	32,1	363,0
20	3020х90-10	20,0	4,5	14	39,4	377,0
21	3020х90-13	16,5	5,0	16	33,5	348,0
22	3020х90-19	21,3	5,1	18	43,2	369,0
23	3020х90-20	16,5	4,2	14	38,5	239,0
24	9011х90-14	18,5	5,4	18	38,2	265,0
25	3020х90-1	19,4	4,1	16	39,6	310,0
	НСР	2,1	0,66	0,4	2,2	14,8

По признаку «длина початка» были выделены следующие гибриды: 90-9х90-16, 3020х90-1 - 19см, что соответствует стандарту РИК 340 МВ. У гибридов: 90-7х90-16, 3020х90-10, 90-17х90-15 – этот показатель составил 20 см. Наиболее высокий результат показал гибрид 90-8х90-2 до 22 см. По признаку «диаметр початка» лучшие результаты показали следующие комбинации: 90-2х90-4, 90-4х90-1, 90-7х90-2, 90-8х90-2, 90-8х90-6, 3020х90-5, 3020х90-7, 9011х90-14 до 5 см; 3020х90-8, 3020х90-19 до 5,5 см, что превышает стандарт (РИК 340 МВ -4,3см.) от 0,7 до 1,5 см. Признак “Число рядов зёрен на початке” служит одним из важнейших структурных элементов урожая зерна кукурузы. В отличие от многих других количественных признаков он обладает высокой стабильностью (Дзюбецкий Б.В., 1973; Гурьев Б.П., 1986; Гурьев Б.П., Гурьева И.А., 1981). В ходе исследований признака “Число рядов зёрен на початке” были выделены гибриды: 90-1х90-8, 90-1х9013, 90-6х90-1, 90-6х90-2, 90-6х90-11, 90-8х90-5, 90-8х90-6, 90-9х90-1, 90-12х90-7, 90-20х90-10, 90-20х90-5, 90-11х90-14, у которых значения составили 18 шт, что выше стандарта на 2 ряда. Гибриды: 90-5х90-7, 90-6х90-5 имели значения – 20 рядов, при значении стандарта РИК 340 МВ – 16 рядов. Максимальное значение по этому признаку имел гибрид 90-2х90-5 – 24 рядов, превысивший стандартное значение на 6 рядов. Связь признака “число рядов зёрен на початке” с урожаем и другими количественными признаками непостоянна.

Так, в опытах многих исследователей выявлена положительная корреляция между признаком «урожай зерна» и признаком «число рядов зёрен на початке» (Hoen K., Andres R.H., 1959; Заика С.П. и др., 1977; Котова Г.П. и др., 1982).

Наибольшее количество зёрен в ряду початка было отмечено в гибридах: 90-8х90-2, 3020х90-7, 3020х90-20, 9011х90-14, 3020х90-10, 3020х90-1, 3020х90-19, 90-17х90-15. Этот показатель составил от 36 до 44 шт. тогда, как у стандарта 35 шт. Признак “число зерен в ряду початка” у кукурузы, хотя и значительно изменяется под влиянием условий выращивания, определяется преимущественно генетической системой контроля. При этом наблюдается довольно высокая стабильность изучаемого признака. Все это определяет возможность селекции гибридов кукурузы с максимальным количеством рядов на початке. Продуктивность растений кукурузы определяется крупностью зерна, числом зерен на початке и количеством початков на растении. Сочетание этих чисто антагонистических друг другу по проявлению признаков определяет урожай каждой формы кукурузы в конкретных условиях выращивания. В результате изучения новых среднеспелых и среднепоздних гибридов кукурузы отмечено значительное различие между гибридами по массе 1000 зерен. Из анализируемых гибридов кукурузы наибольшей массой 1000 зерен характеризовались следующие: 90-2х90-4 - (411,0г); 90-4х90-1 - (341,2г); 90-8х90-4-(347,0г); 90-4х90-6 – (386,0г); 90-4х90-7 – (354,0г); 90-9х9016 – (343,0г); 9010х90-5 - (331,0г); 3020х90-8 – (363г); 3020х9010 – (377,0г); 3020х9019 –

(369,0г), при значениях этого признака у стандарта -325,4 г. Из всех изученных гибридов кукурузы максимальное значение урожайности показал гибрид - 3020х90-10. Длина початка у него составило 20 см (19 см – РИК 340 МВ st). По диаметру початка он был близок к стандарту – 4,5 (4,3- стандарт). По числу рядов зёрен на початке гибрид показал – 18 рядов (16 у стандарта). По числу зёрен в ряду – 39 шт. у гибрида и 35 у стандарта. И, наконец, по массе 1000 зёрен, он на 52 г. превосходил стандарт.

В целом анализ количественных признаков генеративных органов изученных в опыте гибридов показал, что новые линии восковидной кукурузы способны давать достаточно плодовитые, высокоурожайные скороспелые и среднеспелые гибриды, не уступающие стандарту, как по урожайности, так и по структуре количественных признаков. Особую селекционную ценность имеют гибриды с эректоидными листьями. Ценность таких гибридов заключается в том, что расположение листьев позволяет растению полноценно функционировать в течение всего светового дня, тогда как растения с обычным расположением листьев функционируют в основном только в предполуденное и послеполуденное время. Кроме того, эректоидность позволяет загущать посевы кукурузы, что дает дополнительные прибавки урожая зерна и зеленой массы. В нашем опыте было выделено 8 гибридов обладающих эректоидным расположением листьев на стебле. Изучение урожайности по годам показало, что гибрид 90-15 превысил стандартное значение на 2,44 ц/га (табл. 5).

Таблица 5 – Урожайность лучших гибридов восковидной кукурузы (т/га) по годам исследований, 2004-2005 гг.

№	Гибриды	2004	2005	Средняя за два года
1	РИК 340 МВ st	9,41	9,03	9,22
2	90-13	10,42	9,87	10,15
3	90-5	11,21	9,68	10,45
4	90-9	10,10	8,82	9,46
5	90-15	13,62	9,70	11,66
6	90-16	11,18	8,06	9,62
7	91-20	11,09	7,65	9,37
8	92-45	9,33	9,91	9,62
9	92-46	8,96	11,24	10,10
10	93-61	9,37	11,33	10,35
11	93-62	9,38	10,25	9,82
12	91-22	13,87	6,92	10,40
13	91-23	11,81	7,41	9,61
14	91-27	9,43	11,30	10,37
15	91-28	10,70	8,55	9,63
16	91-29	12,13	6,73	9,43
17	91-33	9,90	12,31	11,11
18	92-41	10,36	9,66	10,01
19	94-71	8,61	14,33	11,47
20	94-74	10,03	10,50	10,27
21	94-76	11,65	8,89	10,26
НСР 0,05		0,68	0,79	-

Максимальное превышение урожайности этого гибрида над стандартом наблюдалось в 2004 году, которое составило 13,62ц/га. Некоторые гибриды показали урожайность близкую к стандарту. Урожайность гибридов 90-12, 90-4 составила 8,81; 8,61 т/га соответственно. Остальные гибриды значительно (более чем на 1 т/га) уступили в урожайности стандарту. Высокой урожайностью гибриды характеризовались в 2004 году. Выделившиеся гибриды в 2003 и в 2004 годах значительно превысили урожайность стандарта. Гибриды - 90-12; 90-4 и 90-7 показали урожайность 9,16; 10.42 и 11,21 т/га соответственно. У стандарта урожайность была 9,22 т/га. Эти показатели являются результатом более благоприятных погодных условий 2004 года. Значительное снижение урожайности изученных гибридов отмечено в засушливом – 2005 году.

Продуктивность гибрида 90-7 была ниже, чем в 2004 году, на 1,54 т/га, хотя и превышала стандарт на 0,45 т/га. Урожайность гибридов 90-12 и 90-4, снизилась на 0,55 и 1,61 т/га и оказалась ниже стандарта на 0,61 и 0,41т/га соответственно. В 2004 – 2005 годах испытание проходи-ли 59 гибридов. Изученные гибриды характеризовались высокой урожайностью в благоприятном 2004 году. Соответствующий по группе спелости стандарт значительно превысили (от 1 до 4 т/га) следующие испытанные гибриды: 90-13, 90-7, 90-9, 91-24 91-28, 91-30, 92-41, 93-65, 94-74, 94-77 (до 1,0 т/га), 90-5, 9014, 90-16, 91-21, 91-23, 94-76 (до 2,0 т/га), 91-29 (до 3,0 т/га), 90-14, 91-22 (до 4,0 т/га). Значительное снижение урожайности отмечено в засушливом 2005 году. Так, продуктивность отдельных выделившихся гибридов хотя и превышает стандарт, но все же ниже, чем в 2004 году. Гибриды 92-45 и 93-54 в годы исследования показали близкую урожайность, что косвенно говорит об их стабильности и высоком адаптивном потенциале.

Наиболее эффективные пути сохранения (защиты) урожая – создание устойчивого исходного материала, познание взаимоотношений паразита и хозяина, изучение реакции растений на абиотические факторы среды (Шмараев Г.Е., 1999).

В проведенных нами исследованиях степень повреждения растений вредителями и болезнями проводилось на естественном фоне. Поскольку кукуруза возделывается на селекционном участке уже более 20 лет, то опыты характеризуются устойчиво повышенным фоном поражения хлопковой совкой и кукурузным мотыльком, дающих за период вегетации до 3-х поколений. Во влажные годы участок характеризуется высокой степенью поражения растений кукурузы пузырчатой головней и фузариозом початков. В целом по опыту у изученных гибридов число растений поражённых пузырчатой головнёй, составило от 0 до 4,3%, а повреждённой хлопковой совкой – от 0 до 16,7% (табл. 6).

Таблица 6 – Устойчивость новых гибридов кукурузы к болезням и вредителям, % (2003-2004 гг.)

№	Гибриды	Пузырчатая головнёй	Фузариоз початка	Хлопковая совкой	Зеленая тля
1	РИК 340 МВ st	1,2	0,0	0,2	0,0
2	90-1х90-2	2,6	1,1	0,0	0.5
3	90-4х90-1	0,0	0,3	0,4	0,0
4	90-1х90-8	0,0	0,0	0,0	0,3
5	90-1х9013	1,0	0,5	0,0	0,0
6	90-1х9014	0,0	0,7	0,7	0,0
7	90-3х9012	0,0	1,2	2,1	0,2
8	90-4х90-7	0,0	1,2	1,8	0,0
9	90-7х90-1	1,4	1,1	0,0	0,0
10	90-9х90-1	0,0	0,6	1,4	0,0
11	9017х9015	0,3	2,0	2,5	0,3
12	9019х90-4	0,0	0,8	1,4	0,0
13	9020х90-4	0,0	0,3	5,4	0,0
14	9020х9010	0,0	1,7	3,6	0,0
15	3020х90-8	0,0	0,0	1,0	0,1
16	3020х9011	0,0	2,0	2,5	0,4
17	3020х9013	0,0	0,6	1,4	0,3
18	3020х9020	0,0	0,2	2,5	0,3
19	90-2х90-3	0,0	0,2	0,7	0,0
20	9011х9014	0,0	0,0	0,7	0,0
21	3020х90-2	0,0	0,0	0,1	0,0

Основными продуктами, вырабатываемыми из кукурузы промышленностью являются крахмал, масло и белковые корма. Для получения высококачественных крахмалопродуктов необходимо сырьё хорошего качества, поэтому селекционная работа на биохимический состав зерна кукурузы ведётся в отношении количественного и качественного состава углеводов, жиров, белков зародыша и эндосперма. Наибольшее развитие к настоящему времени получила селекция на биохимический состав зерна в отношении углеводов. За годы исследований были выделены лучшие гибриды, которые превышали либо приближались по изучаемым признакам к стандартным значениям. Количество гибридов изменяется в зависимости от изучаемого признака. Выделены гибриды, показывающие как высокие, так и низкие значения биохимических компонентов зерновки. Кроме того в некоторых гибридных комбинациях удается сочетать несколько признаков влияющих на повышение нескольких компонентов биохимического состава зерна (белок и масло, крахмал и масло, амилопектин и белок). Значения урожайности 13 лучших гибридов, по признаку содержание крахмала (табл. 7), варьирует в пределах от 7,28 т/га (90-4 х 90-3) до 10,45 т/га, (90-5 х 90-14) при стандартной урожайности 9,22 т/га. Варьирование признака содержание крахмала находится в пределах от 68,0 до 68,4%. Значения отклонений от стандарта, находятся в пределах от - 0,2 до 0,9%. Изучение признака содержание крахмала в зерновках кукурузы выявило 4 гибридные комбинации, превышавшие стандарт от 0,2 до 0,9%. Остальные гибридные комбинации имели меньшие значения в сравнении со стандартом. Лучшими гибридными комбинациями по содержанию крахмала в зерне являются: (90-1 х 90-2), (90-4 х 90-1), (90-5 х 9014), (90-9 х 90-5).

Таблица 7 – Характеристика лучших гибридов восковидной кукурузы по урожайности

№	Гибрид	Урожайность, т/га	Содержание крахмала, %	Отклонение от стандарта, %
1	РИК 340 МВ st	9,22	68,2	-
2	90-1х90-2	7,73	68,6	+0,4
3	90-4х90-1	10,45	68,4	+0,2
4	90-4х90-3	7,28	68,0	-0,2
5	90-4х90-7	9,62	68,1	-0,1
6	90-5х90-14	10,40	68,5	+0,3
7	90-6х90-2	9,06	68,0	-0,2
8	90-9х90-5	9,35	69,1	+0,9
9	90-9х90-6	8,62	68,1	-0,1
10	90-10х90-11	7,52	68,0	-0,2
11	90-15х90-11	9,15	68,1	-0,1
12	320х90-2	8,79	68,0	-0,2
13	90-19х90-4	4,90	68,0	-0,2
	НСР	_-	0,72	_-

Урожайность гибридов (90-4 х 90-1), (90-5 х 9014), (90-9 х 90-5) выше стандарта. Тогда, как у гибрида (90-9х90-5) оно на уровне стандарта и составляет 9,35т/га. Тем не менее, по содержанию и выходу крахмала в т/га оно выше стандартного значения 0,17т/га (табл. 8).

Таблица 8 – Значения выхода крахмала с 1га в лучших гибридах, выделившихся по годам исследований

№	Гибрид	Урожайность, т/га	Выход крахмала, т/га	Отклонение от стандарта
1	РИК 340 МВ st	9,22	6,29	_-
2	90-4х90-1	10,45	7,15	+0,86
3	90-4х90-6	11,66	7,81	+1,52
4	90-4х90-7	9,62	6,55	+0,26
5	90-5х9014	10,40	7,12	+0,83
6	90-6х9011	10,37	6,93	+0,64
7	90-7х90-1	9,63	6,31	+0,02
8	90-8х90-2	11,11	7,31	+1,02
9	90-9х90-1	10,01	6,74	+0,45
10	90-9х90-5	9,35	6,46	+0,17
11	9010х90-5	10,10	6,61	+0,32
12	320х90-7	10,35	6,74	+0,45
13	320х90-8	9,82	6,41	+0,12
14	320х90-10	9,84	6,43	+0,14
15	320х90-19	11,47	7,51	+1,22
16	90-11х90-14	10,27	6,75	+0,46
17	320х90-1	10,26	6,82	+0,53

Изучение признака выход крахмала с га показал, что в 17 гибридных комбинациях значения варьируют в пределах от 6,31 т/га (90-7х 90-1)до 7,81 т/га (90-4 х 90-6). Превышение значений выхода крахмала с га над стандартом варьирует в пределах от 0,02т/га (90-7 х 90-1)до 1,52 т/га (90-4 х 90-6). В целом, в опыте, по признаку выход крахмала с га выделилось больше гибридных комбинаций, чем по признаку содержание крахмала в зерне. Это объясняется тем, что стандарт при большей урожайности зерна имеет меньшее значение содержания крахмала в зерне, поэтому наложение урожайности на количество крахмала в зерне дает высокие значения его выхода с единицы площади. Лучшим гибридом по этому признаку является (90-4 х 90-6), который имеет выход крахмала 7,81 т/га, тогда как у стандарта он составляет 6,29 т/га.

Содержание амилопектина в крахмале восковидной кукурузы является одним из важных показателей ее технической и пищевой ценности. По некоторым данным содержание амилопектина в зерновках восковидной кукурузы достигает 100%. В нашем опыте были выделены гибридные комбинации, в зерновках которой содержание амилопектина достигало 99,7% (90-1х90-2). Всего было выделено 13 гибридов с высоким содержанием амилопектина. Средние значения по этим гибридным комбинациям составило 98,2% амилопектина, а отклонение от стандарта составило от 72.0 (90-4х90-1), до 74,5% (90-1х90-2). По выходу амилопектина с 1 га выделилось 17 гибридов (табл. 9). Максимальное значение имели 2 гибрида (90-4х90-6), (320х9019), выход амилопектина которых составил 7,54 и 7,27 т/га соответственно. Минимальные значения так же превышали стандарт на 1,27 т/га (90-2х90-5). Среднее значение отклонения от стандарта, по выделенным гибридам, составило 1,85 т/га амилопектина, при стандартном значении 4,73т/га. Изученные в опыте новые гибриды восковидной кукурузы показали, что значения урожайности необходимо рассматривать наравне с содержанием в зерне амилопектина, поскольку в сумме эти значения являются главными признаками для использования их в производстве.

Таблица 9 – Характеристика лучших гибридов восковидной кукурузы по выходу амилопектина с 1 га

№	Гибрид	Урожайность, т/га	Содержание амилопектина, %	Отклонение от стандарта	Выход амилопектина, т/га	Отклонение от стандарта
1	РИК 340 МВ st	9,22	25,2	-	2,32	-
2	90-4х90-1	10,45	97,2	+72,0	6,95	+4,63
3	90-2х90-5	9,46	96,2	+71,0	6,00	+3,68
4	90-4х90-6	11,66	96,5	+71,3	7,54	+5,22
5	90-4х90-7	9,62	98,0	+72,8	6,42	+4,1
6	90-5х9014	10,40	96,6	+71,4	6,88	+4,73
7	90-6х9011	10,37	96,6	+71,4	6,69	+4,37
8	90-7х90-1	9,63	98,0	+72,8	6,18	+3,86
9	90-6х9097	11,11	95,4	+70,2	6,97	+4,65
10	90-9х90-1	10,01	96,0	+70,8	6,47	+4,15
11	90-9х90-5	9,35	98,2	+73,0	6,34	+4,02
12	90-10х90-5	10,10	98,0	+72,8	6,48	+4,16
13	90-15х90-11	9,15	98,2	+73,0	6,12	+3,80
14	320х90-7	10,35	92,0	+76,8	6,20	+3,88
15	320х90-10	9,84	98,0	+72,8	6,30	+3,98
16	320х90-19	11,47	96,8	+71,6	7,27	+4,95
17	90-11х90-14	10,27	96,4	+71,2	6,51	+4,19
НСР		0,76	_-	0,36	_-	_-

Полученные значения показывают, что все 17 гибридов обладают достаточной продуктивностью по выходу амилопектина с 1 га для использования их в производстве. Поэтому, необходимо глубже изучить селекционно-генетические свойства и особенности родительских линий, изученных гибридных комбинаций, их вклад в проявление изучаемого признака. Поскольку направление селекции восковидной кукурузы достаточно ново, имеющийся задел позволяет надеяться на успех. По результатам проведенных исследований выделилось 5 гибридных комбинаций превышающих стандарт РИК 340 МВ практически по всем показателям химического состава зерна (табл. 10). Максимальное количество гибридов выделившихся по признаку содержание крахмала имеют значения 65-66% и 67-69%, а по выходу крахмала с га выделилось 24 гибрида со значениями между 6-7 т/га. Содержание белка имеет максимальное значение между 6 и 7% для 30 гибридных комбинаций, тогда как его выход с га варьирует в пределах от 0,6 до 0,7 т/га для 25 гибридов. По содержанию масла в изученных гибридах максимальные значения показали 31 гибрид со значениями между 5 и 6%, а по выходу жира с га было выделено 25 гибридов со значениями между 0,4 и 0,5 т/га. Значения содержания сахара позволило выделить 15 гибридов с значениями между 2,7 и 2,8% и 14 гибридов со значениями содержания сахара от 2,5 до 2,6%. Выход сахара с га имеет максимальные значения для 27 гибридов в пределах от 0,20 до 0,25 т/га. По выходу амилопектина было выделено 22 гибрида с максимальными значениями между 96 и 97%, а при выходе амилопектина с га выделилось 27 гибридов со значениями между 5 и 6 т/га.

Таблица 10 – Химический состав выделившихся по урожайности гибридов восковидной кукурузы за годы исследований

№	Гибрид	Урожайность, т/га	Крахмал		Белок		Масло		Сахар		Амилопектин
№	Гибрид	Урожайность, т/га	%	т/га	%	т/га	%	т/га	%	т/га	%	т/га
1	st	9,22	68,2	6,29	7,7	0,71	5,29	0,49	2,16	0,20	75,2	4,73
2	90-4х90-1	10,45	68,4	7,15	6,8	0,71	5,15	0,54	2,67	0,28	97,2	6,95
3	90-4х90-7	9,62	68,1	6,55	6,2	0,60	5,80	0,56	2,62	0,25	98,0	6,42
4	90-5х9014	10,40	68,5	7,12	6,6	0,69	5,25	0,55	2,27	0,24	96,6	6,88
5	9015х9011	9,15	68,1	6,23	8,3	0,76	6,01	0,55	2,59	0,24	98,2	6,12
6	320х90-7	10,35	65,1	6,74	7,7	0,80	5,80	0,60	2,72	0,28	92,0	6,20
	НСР 0,5	1,2		0,7		0,05		0,11		0,12		1,02

Выводы. 1. Коллекция линий восковидной кукурузы обладает рядом селекционно-ценных признаков для создания высокоурожайных гибридов относящихся к раннеспелой и среднеспелой группам спелости ФАО. Проведенный анализ комбинационной способности позволил выявить линии 320, 90-1, 90-7, 90-2, 90-4 как линии проявляющими высокие значения ОКС и СКС, показатели которых выше, чем другие линии по значению урожайности, и другим селекционно ценным морфобиологическим признакам.

2. Изученные в опыте экспериментальные гибриды восковидной кукурузы (90-4х90-1; 90-5х9014; 90-6х9011; 90-6х9097; 90-9х90-1; 9010х90-5; 320х90-7; 320х9019; 9011х9014; 320х90-1) обладают высокими показателями урожайности зерна при 99% значениях содержания амилопектина в крахмале зерна. В опыте были выделен ряд гибридов восковидной кукурузы (90-4х90-1; 90-4х90-7; 90-5х9014; 9015х9011; 320х90-7), обладающих, помимо высокого содержания амилопектина, еще и повышенным количеством в зерне белка, масла, зольных элементов
3. Гибриды восковидной кукурузы в разной степени поражаются пузырчатой головней и фузариозом, а так же кукурузным мотыльком и зеленой тлей. Выделены отдельные гибридные комбинации (3020х90-2; 90-1х9013; 90-1х90-8), обладающие комплексной повышенной устойчивостью к пузырчатой головне и кукурузной хлопковой совке.
4. Оценка экономической и энергетической ценности показала, что возделывание гибридов восковидной кукурузы экономически и энергетически эффективнее зубовидной кукурузы. Чистая прибыль от реализации 1 т зерна восковидной кукурузы составляет 26,98 тыс. руб, что на 260,48% рентабельнее стандарта, а эффективность использования ФАР листьями
2. Гурьев, Б.П. Изменчивость комбинационной способности самоопыленных линий кукурузы в различных экологических зонах / Б.П. Гурьев // Селекция и семеноводство. – Киев. – 1986. – В. 61. – С. 30 – 34.
3. Гурьев, Б.П. Генетическая и селекционная ценность мировой коллекции кукурузы / Б.П. Гурьев, И.А. Гурьева // Материалы 4-го съезда генетиков и селекционеров Украины – Киев, 1981. – С. 90 – 92.
4. Заика, С.П. Изучение корреляции количественных признаков сортолинейных и межлинейных гибридов кукурузы в условиях северных районов Украины / С.П. Заика, Д.Ф. Лихварь, Н.В. Годзь // Тез. докл. 3 съезда ВОГИС им. Н.И. Вавилова. – Л., 1977. – Т. 1. – С. 194.
5. Котова, Г.П. Селекция трехлинейных гибридов кукурузы с повышенной скороспелостью Г.П. Котова, А.Б. Потапов, М.Т. Рябцева // Селекция полевых и кормовых культур в Центр. Чернозем. Зоне Каменная степь – 1982 – С. 7–11.
6. Шмараев, Г.Е. Генофонд и селекция кукурузы / Г.Е. Шмараев // Теоретические основы селекции/ Т. 4. – С–Пб. – 1999. – С. 383.
7. Hoen, K. Selection among and various ration of flint-dent germplasm / K. Hoen, R.H. Andres // Agron. – J. 51 – P. 451-454.

Предложения производству. Полученные результаты урожайности экспериментальных гибридов восковидной кукурузы показали, что с 1 га посевов сбор амилопектина составляет не менее 5-7 т. Внедрение в производство таких гибридов обеспечит отечественным сырьем крахмалопаточное производство, что в свою очередь позволит отказаться от завоза дорогостоящего импортного сырья, снизит себестоимость продукции, обеспечит амилопектиновым крахмалом и его модификациями производство продукции в медицине, пищевой и химической промышленности, производстве биоэтанола и концентрированных кормов. Получение гибридов восковидной кукурузы с высоким содержанием белка и 28

масла в зерне имеет значительные преимущества перед другими источниками кормов для животноводства по питательности и энергетической ценности.

Предложения для селекции. Исследования коллекции инбредных линий на основе гена «waxy endosperm» открывает большие возможности для получения модифицированных биохимических компонентов зерна. Моногенное наследование признака восковидности зерна позволяет быстро вводить его в геном для создания гибриды, не уступающие по урожайности зерна другим подвидам кукурузы. Сочетание генов wx с генами высокобелковости и высокомасличности позволяют получать новые, более эффективные в пищевом и энергетическом отношении генотипы зерновок. Восковидные гибриды, изученные в опыте, обладают многими селекционно-ценными признаками, как раннеспелость, эректоидность листьев, устойчивость к полеганию, многопочатковость, холодостойкость, засухоустойчивость, многорядность початка, длиннозерность, высокий выход зерна с початка.

Литература. 1. Дзюбецкий, Б.В. Перспективные простые гибриды кукурузы для орошаемых посевов / Б.В. Дзюбецкий // Бюл. ВНИИ кукурузы – 1973 – Вып. 4. – С. 35-38.

Список литературы Изучение селекционной ценности восковидной кукурузы

Дзюбецкий, Б.В. Перспективные простые гибриды кукурузы для орошаемых посевов/Б.В. Дзюбецкий//Бюл. ВНИИ кукурузы -1973 -Вып. 4. -С. 35-38
Гурьев, Б.П. Изменчивость комбинационной способности самоопыленных линий кукурузы в различных экологических зонах/Б.П. Гурьев//Селекция и семеноводство. -Киев. -1986. -В. 61. -С. 30 -34
Гурьев, Б.П. Генетическая и селекционная ценность мировой коллекции кукурузы/Б.П. Гурьев, И.А. Гурьева//Материалы 4-го съезда генетиков и селекционеров Украины -Киев, 1981. -С. 90 -92
Заика, С.П. Изучение корреляции количественных признаков сортолинейных и межлинейных гибридов кукурузы в условиях северных районов Украины/С.П. Заика, Д.Ф. Лихварь, Н.В. Годзь//Тез. докл. 3 съезда ВОГИС им. Н.И. Вавилова. -Л., 1977. -Т. 1. -С. 194
Котова, Г.П. Селекция трехлинейных гибридов кукурузы с повышенной скороспелостью Г.П. Котова, А.Б. Потапов, М.Т. Рябцева//Селекция полевых и кормовых культур в Центр. Чернозем. Зоне Каменная степь -1982 -С. 7-11
Шмараев, Г.Е. Генофонд и селекция кукурузы/Г.Е. Шмараев//Теоретические основы селекции/Т. 4. -С-Пб. -1999. -С. 383
Hoen, K. Selection among and various ration of flint-dent germplasm/K. Hoen, R.H. Andres//Agron. -J. 51 -P. 451-454

Еще

Статья научная