Наследование массы семян с растения у межвидовых гибридов сои

Введение. В мировой селекционной практике часто практикуется использование диких видов, как источников генов ценных признаков, с целью получения новых гибридных растений, которые объединяют в своей наследственности лучшие качества родительских форм.

В селекции сои применение форм сои дикой дает возможность получения форм с повышенными устойчивостью к неблагоприятным метеорологическим факторам, урожайностью и качеством семян. Одним из главных признаков в структуре растения, который обусловливает продуктивность, является масса семян с растения. Так, при исследованиях на сое, с использованием диких видов, изменчивость среднего показателя массы семян с растения сои культурной составляла 41– 42 г, сои дикой – 7–22, а межвидовых гибридов – 42–86 г [1].

Высокую степень гетерозиса по продуктивности у межсортовых гибридов сои первого поколения отмечали многие ученые [2; 3; 4; 5; 6; 7; 8]. Количество опытов по определению характера наследования этого признака у межвидовых гибридов сои проведено гораздо меньше. В ряде случаев отмечено наследование по промежуточному типу, сверхдоминирова- нию, неполному доминированию и отрицательному сверхдоминированию [1; 9; 10; 11]. Поэтому целью наших исследований было изучение особенностей наследования массы семян у растений межвидовых гибридов сои.

Материалы и методы. Исследования проводили в отделе селекции и технологии выращивания зернобобовых культур Института кормов и сельского хозяйства Подолья НААН.

Материалом для исследований служили гибридные комбинации сои первого и второго поколений, созданные методом межвидовой гибридизации. Гибриды и их родительские формы высевали в гибридном питомнике метровыми участками (для гибридов первого поколения) и двухметровыми (для гибридов второго поколения) с междурядьями 45 см.

При проведении исследований руководствовались «Методикой полевого опыта» [12] и «Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» [13].

Для изучения характера наследования и уровня гетерозиса у гибридов первого поколения определяли степень доминирования h p , которую рассчитывали по формуле B. Griffing [14].

Степень истинного гетерозиса ( Г ист ) определяли путем сравнения гибрида первого поколения с лучшей родительской формой [15].

Результаты и обсуждение. У гибридов первого поколения от скрещивания сортообразцов сои культурной с образцами сои дикой уссурийской масса семян с растения в двух комбинациях (Огата/соя дикая уссурийская № 68, Оксана/соя дикая уссурийская № 68) была значительно больше, чем у родительских форм, в двух других комбинациях (Огата/соя дикая уссурийская № 69, Анжелика/соя дикая уссурийская № 69) – заняла промежуточное положение, приближаясь к более продуктивной материнской форме (табл. 1).

Наиболее высокой масса семян с растения была в комбинации от скрещивания сортообразца Оксана с образцом сои дикой уссурийской № 68, где она составляла 27,49 г, а у родительских форм – 11,81 и 8,17 г соответственно. Здесь межвидовые гибриды первого поколения превышали более продуктивную материнскую форму на 15,68 г, а менее продуктивную сою дикую уссурийскую – на 19,32 г. Величина гетерозиса была равна 132,77 %, степень фенотипического доминирования (hp) – 9,62.

Таблица 1

Характеристика межвидовых гибридов сои первого поколения и их родительских форм по массе семян с растения, г (2011 – 2013 гг.)

Комбинация скрещивания	Мате-ринс-кая форма	От-цовс-кая форма	Гибрид F 1	+ к родительской форме		Гетерозис, %	Степень фено-типического доми-ни-рова-ния, h p
				с большей массой семян	с меньшей массой семян
Огата/соя дикая уссурийская № 68	5,39	8,44	27,38	+18,94	+21,99	224,41	13,42
Окса-на/соя дикая уссурийская № 68	11,81	8,17	27,49	+15,68	+19,32	132,77	9,62
Огата/соя дикая уссурийская № 69	9,62	2,60	7,22	-2,4	+4,62	-24,95	0,32
Анжели-ка/соя дикая уссурийская № 69	8,76	2,60	7,62	-1,14	+5,02	-13,01	0,63

Однако самый высокий гетерозис проявился при скрещивании сортообразца Огата и образца сои дикой уссурийской № 68, где он достигал 224,41 %, степень фенотипического доминирования авня-лась 13,42; масса семян с растения была 27,38 г, родительских форм – 5,39 и 8,44 г соответственно. Межвидовые гибриды сои F 1 превышали родительские формы соответственно на 18,94 и 21,99 г.

В других комбинациях скрещивания величина гетерозиса была отрицательная. Степень фенотипического доминирования, которая равнялась 0,32 и 0,63, указывает на проявления эффектов позитивного доминирования.

У межвидовых гибридов F 2 среднее значение массы семян с растения было практически на уровне более продуктивной родительской формы, однако пределы вариации этого признака у гибридов всегда были выше, чем у родительских форм, что подтверждается более высокими коэффициентами вариации и среднеквадратичными отклонениями (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика межвидовых гибридов сои второго поколения по массе семян с растения (2012 – 2013 гг.)

Родительская форма, комбинация скрещивания	Масса семян с растения, г		Среднеквадратичное отклонение S	Коэффициент вариации V, %
	Среднее по популяции	пределы вариации
Оксана	4,52	2,40–8,18	1,44	31,80
Оксана/соя дикая уссурийская № 68	8,43	1,31–17,07	4,05	48,10
Соя дикая уссурийская № 68	8,44	7,58–9,41	0,90	10,71
Огата	9,62	3,68–18,27	3,76	39,06
Огата/соя дикая уссурийская № 68	9,60	1,69–36,77	9,32	97,12
Соя дикая уссурийская № 68	5,80	1,89–9,41	2,71	46,71

Так, у межвидовых гибридов F 2 комбинации Оксана/соя дикая уссурийская № 68 коэффициент вариации был равен 48,1 %, у материнской формы (сортооб-разца Оксана) – 31,8%, у отцовской формы – 10,71 %, среднеквадратичное отклонение – соответственно 4,05; 1,44 и 0,90. У гибридов F 2 комбинации Огата/соя дикая уссурийская № 68 коэффициент вариации равнялся 97,12 %, у материнской формы – 39,06, у отцовской – 46,71 %, среднеквадратичное отклонение – соответственно 9,32; 3,76 и 2,71.

Линия распределения фенотипов F 2 комбинации Оксана/соя дикая уссурийская № 68 (рис. 1) полностью включает пределы вариации обеих родительских компонентов, занимает промежуточное положение между ними и смещена вправо, в сторону увеличения массы семян с растения.

Распределение фенотипов в количественном отношении показано на рисунке 2, из которого видно, что у межвидовых гибридов комбинации Окса-на/соя дикая уссурийская № 68 с массой семян с растения до 9 г, т.е. приближенной к наибольшему значению сои дикой, их было 64,11 % (12,82 + 23,08 + 28,21), фенотипов с большей массой семян с растения (9 – 17,07 г) – 35,9 % (10,26 + 17,95 + 7,69). Указанное расщепление отвечает моногибридному в соотношении 3:1 ( х 2 = 2,47, Р >  0,12).

Рисунок 1 – Линии распределения фенотипов сои по массе семян с растения гибридов F 2 Оксана/соя дикая уссурийская

№ 68 и их родительских форм

Ма сса семян с ра стення, г

Рисунок 2 – Частота распределения фенотипов сои по массе семян с растения гибридов F 2 Оксана/соя дикая уссурийская № 68

Линия распределения фенотипов F 2 комбинации Огата/соя дикая уссурийская № 68 также полностью включает пределы вариации обоих родительских компонентов, занимает промежуточное положение между ними и смещена вправо, в сторону увеличения массы семян с растения (рис. 3).

Распределение фенотипов в количественном отношении показывает, что у межвидовых гибридов F 2 комбинации

Огата/соя дикая уссурийская № 68 с массой семян до 18 г, то есть к наибольшему значению сои культурной, было 87,51 %

Рисунок 3 – Линии распределения фенотипов сои по массе семян с растения гибридов F 2 Огата/соя дикая уссурийская № 68 и их родительских форм

Рисунок 4 – Частота распределения фенотипов сои по массе семян с растения гибридов F 2 Огата/соя дикая уссурийская № 68

фенотипов (65,63 + 21,88) (рис. 4). Другие 12,51 % фенотипов (3,13 + 6,25 + 3,13) были с большей массой семян с растения (18,1–43,8 г). Указанное расщепление отвечает моногибридному в соотношении 3:1 ( х ² = 2,67, Р > 0,10).

Выводы. 1. У межвидовых гибридов сои первого поколения масса семян с растения в двух комбинациях была значительно больше, чем у родительских форм, у двух других заняла промежуточное положение, приближаясь к более продуктивной материнской форме.

• 2.    У гибридов F 2 среднее значение массы семян с одного растения было практически на уровне более продуктивной родительской формы, однако пределы вариации этого признака у гибридов всегда были выше, чем у родительских форм.

• 3.    Распределение фенотипов по массе семян с растения показывает, что выявле-

• но явное доминирование меньшей массы семян с растения у гибридов F2 от скрещивания сортообразцов сои культурной с образцами сои дикой уссурийской.