Оценка комбинационной способности линий подсолнечника по основным признакам урожайности
Автор: Пикалова Н.А., Береснева Н.Д., Гончаров С.В.
Статья в выпуске: 2 (144-145), 2010 года.
Бесплатный доступ
Оценка общей (ОКС) и специфической комбинационной способности (СКС) - важнейший этап селекционной программы создания гибридов подсолнечника. Целью нашей работы было оценить ОКС и СКС новых линий подсолнеч-ника селекции ВНИИМК по урожайности, включая высокоолеиновые и крупноплодные. В результате выделены наибо-лее перспективные линии для дальнейшей работы - линия-восстановитель фертильности ВК-930, высокоолеиновые линии ВК-900, ВК-941, из линий кондитерского назначения - К-3 и К-4.
Подсолнечник, линия, гибрид, комбинационная способность
Короткий адрес: https://sciup.org/142150945
IDR: 142150945 | УДК: 633.854.78:631.52
Текст научной статьи Оценка комбинационной способности линий подсолнечника по основным признакам урожайности
Введение. Культурный подсолнечник ( Helian-thus annuus L.) в течение многих десятилетий является основным источником растительного масла для населения России и других восточноевропейских стран. В настоящее время площадь возделывания подсолнечника в Российской Федерации составляет около 6 млн га, со средней урожайностью 1,2 т/га. В Краснодарском крае подсолнечник возделывают на площади около 500 тыс. га со средней урожайностью 2,1 т/га.
Для развития гетерозисной селекции важно оценивать не только сами гибриды, но и само-опыленные линии подсолнечника. Ранняя диагностика линий позволяет существенно снизить затраты труда селекционера, выбраковав заведомо бесперспективные линии [3]. Одним из способов такой диагностики является оценка комбинационной способности линий. Комбинационная способность подразделяется на общую (ОКС) и специфическую (СКС) [1]. ОКС определяется средней величиной гетерозиса во всех изученных гибридных комбинациях с участием этой линии [4], СКС характеризует степень отклонения величины гетерозиса в конкретных комбинациях от средней.
Оценка комбинационной способности может осуществляться по отношению к любому признаку, который интересует селекционера: урожайность, раннеспелость, устойчивость к болезням, экологическая пластичность и др. [2].
Свойство комбинационной способности наследуется и зависит от большого количества факторов со слабым индивидуальным действием [5, 6].
Целью нашей работы была оценка ОКС и СКС новых линий подсолнечника селекции ВНИИМК, включая высокоолеиновые и крупноплодные.
Материалы и методы. Работа проводилась в 2007-2009 гг. во ВНИИМК. Ежегодно в скрещивание по схеме топкросса включали определенный набор линий. На следующий год полученные гибриды изучали по основным признакам – урожайность семянок, масличность и сбор масла с единицы площади. Расчет ОКС и СКС проводили при помощи программы Full Top Cross v 1.1 (автор А.В. Самойлов).
В 2007 г. скрещивали четыре материнских линии (ВК-680, ВК-734, ВК-908, ВК-900) и четыре отцовские (ВК-930, ВК-777, ВК-780, ВК-941), служившие тестерами. От их скрещивания получены 16 гибридных комбинаций, которые и оценивали в питомнике изучения гибридов в 2008 г. Скрещивания 2008 г. включали два набора линий – кондитерского назначения (ВК-905А и ВД-354А в качестве материнских форм и К-1, К-3, К-4, К-5 в качестве отцовских) и линии с высоким содержанием олеиновой кислоты в масле (материнские – ВК-680А, ВК-761А, ВК-908А, ВК-900А, ВК-734А и отцовские – ВК-930 и ВК-941). Полученные гибридные комбинации испытывали в 2009 г.
Испытания гибридов проводили по принятой во ВНИИМК методике, включая посев селекционной сеялкой из расчета 60 тыс. раст./га, уборку проводили прямым комбайнированием. Повторность опыта 3-кратная, делянки 4-рядные, из них два средних ряда – учетные.
В качестве стандартов использовали трехлинейный гибрид селекции ВНИИМК Кубанский 930, сорт Орешек (кондитерского назначения) и простой межлинейный гибрид НК Брио (селекции фирмы Сингента), как наиболее распространенный в Краснодарском крае гибрид иностранной селекции.
Результаты и обсуждение. Результаты испытаний гибридов подсолнечника, полученных от скрещивания по схеме топкросса одного из набора линий, приведены в таблице 1.
Полученные данные позволили рассчитать величины ОКС и СКС по основным признакам урожайности (табл. 2).
Таблица 1 – Результаты испытаний гибридов подсолнечника Краснодар, ВНИИМК, 2008 г.
|
Гибрид |
Период всходы-цветение, сутки |
Высота растения, см |
Урожайность семянок |
Мас-личность семянок, % |
Сбор масла |
||
|
т/га |
+ к ст. |
т/га |
+ к ст. |
||||
|
НК Брио (ст.) |
53 |
175 |
3,97 |
- |
50,1 |
1,79 |
|
|
Куб.930 |
50 |
192 |
3,10 |
-0,73 |
50,4 |
1,41 |
-0,38 |
|
ВК-680А×ВК-941 |
53 |
157 |
3,23 |
-0,74 |
50,7 |
1,47 |
-0,32 |
|
ВК-680А×ВК-777 |
51 |
156 |
3,21 |
-0,76 |
49,3 |
1,42 |
-0,37 |
|
ВК-680А×ВК-780 |
50 |
153 |
2,98 |
-0,99 |
47,4 |
1,27 |
-0,52 |
|
ВК-680А×ВК-930 |
54 |
174 |
3,12 |
-0,85 |
51,0 |
1,43 |
-0,36 |
|
ВК-734А×ВК-941 |
54 |
167 |
2,67 |
-1,30 |
51,3 |
1,23 |
-0,56 |
|
ВК-734А×ВК-777 |
52 |
168 |
2,86 |
-1,11 |
50,2 |
1,29 |
-0,50 |
|
ВК-734А×ВК-780 |
54 |
153 |
3,29 |
-0,68 |
50,5 |
1,49 |
-0,30 |
|
ВК-734А×ВК-930 |
53 |
162 |
3,34 |
-0,63 |
51,6 |
1,55 |
-0,24 |
|
ВК-900А×ВК-941 |
52 |
189 |
3,39 |
-0,59 |
50,7 |
1,55 |
-0,24 |
|
ВК-900А×ВК-777 |
50 |
179 |
3,55 |
-0,43 |
48,8 |
1,56 |
-0,23 |
|
ВК-900А×ВК-780 |
52 |
184 |
3,09 |
-0,88 |
49,0 |
1,36 |
-0,43 |
|
ВК-900А×ВК-930 |
52 |
181 |
3,03 |
-0,94 |
51,4 |
1,40 |
-0,39 |
|
ВК-908А×ВК-941 |
51 |
178 |
3,46 |
-0,52 |
50,5 |
1,57 |
-0,22 |
|
ВК-908А×ВК-777 |
50 |
170 |
3,19 |
-0,78 |
49,0 |
1,41 |
-0,38 |
|
ВК-908А×ВК-780 |
51 |
178 |
2,77 |
-1,20 |
46,4 |
1,16 |
-0,63 |
|
ВК-908А×ВК-930 |
50 |
187 |
3,37 |
-0,61 |
49,6 |
1,50 |
-0,29 |
|
НСР 05 |
0,19 |
0,09 |
|||||
734 (10,604), ВК-941 (9,521).
По сбору масла с единицы площади высокую оценку ОКС получили самоопыленные линии ВК-900 (62,50), ВК-930 (62,50), ВК-941 (33,33).
Метод топкросса позволяет достоверно оценить ОКС линий, а также сделать некоторые предварительные выводы о СКС. Для получения точных характеристик линии по СКС необходимо проведение диал-лельных скрещиваний, требующих больших затрат труда и времени. Поэтому в селекционной практике обычно сначала проводят оценку методом топкросса, а затем лучшие линии включают в диаллельное скрещивание.
Оценка СКС выявила наиболее удачные гибридные комбинации по урожайности: ВК-34×ВК930 (0,244), ВК-734×ВК-780 (0,376), ВК-908 × ВК-941
Таблица 2 – Оценка ОКС линий подсолнечника по основным признакам урожайности
|
Линия |
Тип использования |
Оценки ОКС по признакам |
||
|
урожайность |
маслич-ность |
сбор масла |
||
|
ВК-680А |
Материнская |
-0,023 |
-2,563 |
-25,83 |
|
ВК-734А |
То же |
-0,120 |
10,604 |
-29,17 |
|
ВК-908А |
То же |
0,038 |
-9,563 |
-7,50 |
|
ВК-900А |
То же |
0,105 |
1,521 |
62,50 |
|
ВК-930 |
Отцовская |
0,055 |
10,77 |
62,50 |
|
ВК-777 |
То же |
0,043 |
-5,23 |
3,33 |
|
ВК-780 |
То же |
-0,124 |
-15,06 |
-99,17 |
|
ВК-941 |
То же |
0,026 |
9,521 |
33,33 |
Весь испытанный набор гибридных комбинаций достоверно уступил лучшему стандарту как по урожайности семянок (на 0,43-1,30 т/га), так и по сбору масла (на 0,22-0,63 т/га), хотя примерно половина комбинаций превосходила стандарт по масличности семянок, достигая величины 51,6 %.
Результаты исследования позволили выделить линии подсолнечника, способные давать хорошую урожайность: ВК-908, ВК-900, ВК-930, ВК-777, ВК-941. Наиболее высокую оценку комбинационной способности по признаку урожайность получила линия ВК-900 (0,105).
Высокие оценки ОКС по масличности семянок получили линии ВК-930 (10,771), ВК-
(0,233), ВК-900×ВК-777 (0,241) (табл. 3).
По масличности семянок существенно высокую оценку СКС продемонстрировала комбинация ВК-734×ВК-780 (11,063), также ставшая бесспорным лидером среди гибридных комбинаций в оценке СКС по сбору масла с 1 га (213,33). Хорошие результаты показали также комбинации ВК-908×ВК-941, ВК-900 ×ВК-777.
В 2009 г. испытывали гибридные комбинации, полученные от скрещивания двух наборов линий подсолнечника – высокоолеиновых и кондитерского назначения. В таблице 4 представлены результаты испытаний высокоолеи-новых гибридов и гибридов с повышенным содержанием олеиновой кислоты в масле (полученные от скрещивания с линией ВК-930, имеющей обычный жирно-кислотный состав масла и высокую ОКС по данным испытаний прошлого года). Стандартами служили простые межлинейные гибриды Гермес (селекции ВНИИМК) и НК Ферти (фирма Сингента).
Результаты испытаний показали, что по сбору масла с единицы площади половина испытанных гибридных комбинаций (5 из 10) оказались на уровне стандарта, незначительно превосходя его или уступая ему. На основе полученных дан- ных провели оценку комбинационной способности (табл. 5).
Таблица 3 – Оценки СКС линий подсолнечника по основным признакам урожайности
|
Линия |
Признак |
Тестеры |
|||
|
ВК-930 |
ВК-777 |
ВК-780 |
ВК-941 |
||
|
ВК-680А |
Урожайность семянок Масличность семянок Сбор масла с 1 га |
-0,070 3,396 -11,67 |
0,033 2,396 37,50 |
-0,030 -7,104 -66,67 |
0,067 1,313 40,83 |
|
ВК-734А |
Урожайность семянок Масличность семянок Сбор масла с 1 га |
0,244 -3,438 105,00 |
-0,224 -1,771 -135,83 |
0,376 11,063 213,33 |
-0,396 -5,854 -182,50 |
|
ВК-908А |
Урожайность семянок Масличность семянок Сбор масла с 1 га |
0,115 -3,271 36,67 |
-0,049 6,063 2,50 |
-0,298 -9,438 -141,67 |
0,233 6,646 102,50 |
|
ВК-900А |
Урожайность семянок Масличность семянок Сбор масла с 1 га |
-0,288 3,313 -130,00 |
0,241 -6,688 95,83 |
-0,048 5,479 -5,00 |
0,096 -2,104 39,17 |
Таблица 4 – Результаты испытаний высокоолеиновых гибридов подсолнечника
Краснодар, 2009 г.
|
Гибрид |
Период всходы-цветение, сутки |
Урожайность семянок |
Мас-личность семянок, % |
Сбор масла |
||
|
т/га |
+ к ст. |
т/га |
+ к ст. |
|||
|
Гермес (ст.) |
51 |
2,79 |
- |
51,0 |
1,28 |
- |
|
НК Ферти |
53 |
2,92 |
0,13 |
47,3 |
1,24 |
-0,04 |
|
ВК-680А×ВК-930 |
50 |
2,77 |
-0,02 |
50,9 |
1,27 |
-0,01 |
|
ВК-761А×ВК-930 |
51 |
2,93 |
0,14 |
51,1 |
1,35 |
0,07 |
|
ВК-908А×ВК-930 |
50 |
2,76 |
-0,03 |
49,9 |
1,24 |
-0,04 |
|
ВК-900А×ВК-930 |
53 |
2,77 |
-0,02 |
49,0 |
1,22 |
-0,06 |
|
ВК-734А×ВК-930 |
52 |
2,60 |
-0,19 |
46,5 |
1,09 |
-0,19 |
|
ВК-680А×ВК-941 |
51 |
2,39 |
-0,4 |
48,0 |
1,03 |
-0,25 |
|
ВК-761А×ВК-941 |
51 |
2,68 |
-0,11 |
46,0 |
1,11 |
-0,17 |
|
ВК-908А×ВК-941 |
52 |
2,88 |
0,09 |
48,2 |
1,25 |
-0,03 |
|
ВК-734А×ВК-941 |
54 |
2,42 |
-0,37 |
46,6 |
1,01 |
-0,27 |
|
ВК-900А×ВК-941 |
53 |
2,61 |
-0,18 |
45,4 |
1,07 |
-0,21 |
|
НСР 05 |
0,18 |
0,09 |
||||
Таблица 5 – Оценка общей комбинационной способности высокоолеиновых линий и тестеров подсолнечника по основным признакам урожайности
ВК-908. Из полученных данных можно сделать вывод, что наилучшей общей комбинационной способностью обла- дают линии ВК-761 (0,13) и ВК-908 (0,14).
Среди линий-тестеров, в качестве которых выступали линии-восстановители фертильности пыльцы ВК-930 и ВК-941, ВК-930 показал высокую положительную оценку ОКС (0,09), а ВК-941 – отрицательный результат. Хорошая общая комбинационная способность по признаку сбор масла с единицы площади проявилась у линий ВК-761 (0,6 т/га), ВК-908 (0,8 т/га) и у тестера ВК-930 (0,7 т/га). Линии ВК-680 и ВК-900 продемонстрировали ОКС, близкую к нулю, оценка ОКС линии ВК-734 была отрицательной.
Одновременно провели расчет специфической комбинационной способности (СКС) по урожайности семян и сбору масла (табл. 6).
Анализ результатов показывает, что хорошая специфическая комбинационная способность с тестером ВК-930 наблюдается у линий ВК-680 (0,10), ВК-761 (0,04), ВК-734 (0,01), а с тестером ВК-941 лучшей оказалась линия ВК-908, удовлетворительные результаты получены в скрещивании с линией ВК-900.
Оценка специфической комбинационной способности по сбору масла показала, что при опылении тестером ВК-930 лучшими оказались линии ВК-680, ВК-761, ВК-900, а при взаимодействии с ВК-941 хороший результат получили у ли ний ВК-908 и ВК-734.
Таблица 6 – Оценка специфической комбинационной способности высокоолеиновых линий и тестеров подсолнечника по урожайности и сбору масла
|
Линия |
Признак |
Тестеры |
|
|
ВК-930 |
ВК-941 |
||
|
ВК-680А |
Урожайность семянок Сбор масла с 1 га |
0,10 0,05 |
-0,10 -0,05 |
|
ВК-761А |
Урожайность семянок Сбор масла с 1 га |
0,04 0,05 |
-0,04 -0,05 |
|
ВК-908А |
Урожайность семянок Сбор масла с 1 га |
-0,15 -0,07 |
0,15 0,07 |
|
ВК-900А |
Урожайность семянок Сбор масла с 1 га |
-0,01 0,01 |
0,01 -0,01 |
|
ВК-734А |
Урожайность семянок Сбор масла с 1 га |
0,01 -0,03 |
-0,01 0,03 |
Таким образом, ЦМС-линии с наиболее высокой ОКС по урожайности семян и сбору масла с единицы площади (ВК-761, ВК-900 и ВК-908) и лучший тестер (линия-восстановитель фертильности пыльцы ВК-930) рекомендуются для расширенного изучения и вовлечение в скрещивания с другими перспективными линиями.
Результаты испытания гибридов кондитерского направления использования приведены в таблице 7.
Таблица 7 – Результаты испытания гибридов кондитерского назначения
Краснодар, 2009 г.
|
Сорт, гибрид |
Урожайность семянок |
Маслич-ность семянок, % |
Сбор масла |
Масса 1000 семянок, г |
||
|
т/га |
+ к ст. |
+ к ст. |
т/га |
|||
|
Орешек (ст.) |
3,23 |
- |
45,4 |
1,319 |
138,4 |
|
|
ВК-905×К-5 |
2,94 |
-0,30 |
46,4 |
-0,09 |
1,227 |
86,8 |
|
ВК-905×К-4 |
3,57 |
0,34* |
47,7 |
0,21 |
1,530 |
90,3 |
|
ВК-905×К-3 |
3,17 |
-0,06 |
43,1 |
-0,09 |
1,229 |
107,2 |
|
ВК-905×К-2 |
2,42 |
-0,81 |
40,2 |
-0,44 |
0,877 |
103,6 |
|
ВД-354×К-5 |
3,09 |
-0,14 |
50,8 |
0,09 |
1,411 |
94,4 |
|
ВД-354×К-4 |
3,62 |
0,39* |
48,0 |
0,25 |
1,566 |
87,2 |
|
ВД-354×К-3 |
3,48 |
0,25* |
49,7 |
0,24 |
1,557 |
80 |
|
ВД-354×К-2 |
2,92 |
-0,31 |
47,6 |
-0,07 |
1,249 |
85,6 |
|
ВД-354×К-1 НСР 05 |
3,27 0,20 |
0,04 |
47,4 |
0,08 |
1,397 |
88,8 |
В качестве стандарта использовали сорт-популяцию Орешек, так как аналогичных гибридов, внесенных в Госреестр РФ, не существовало.
Анализ результатов испытаний показывает, что три гибридные комбинации достоверно превзошли стандарт по урожаю семянок, три – достоверно уступили, остальные были в пределах ошибки. На основе полученных данных провели оценку комбинационной способности линий по урожайности семянок, как наиболее важному показателю (табл. 8).
Таблица 8 – Оценка общей комбинационной способности кондитерских линий и тестеров подсолнечника по урожайности семянок
|
Линия |
Тип использования |
Оценка ОКС |
|
К-1 |
Отцовская |
-0,35 |
|
К-3 |
То же |
0,13 |
|
К-4 |
То же |
0,40 |
|
К-5 |
То же |
-0,18 |
|
ВД-354А |
Материнская (тестер) |
0,17 |
|
ВК-905А |
То же |
-0,17 |
Данные демонстрируют широкий размах изменчивости по ОКС среди линий-восстано- вителей фертильности пыльцы. Минимальная оценка ОКС получена у линии К-1 (-0,35),максимальная – у линии К-4 (0,40). Среди линий-тестеров, в качестве которых выступали ЦМС-линии ВК-905 и ВД-354, последняя показала положительную оценку ОКС (0,17), а первая – отрицательную, хотя разница не столь значительна.
Заключение . В ходе исследований выделены линии с высокой ОКС по основным признакам урожайности, среди которых особенно следует отметить линию-восстановитель фертильности пыльцы ВК-930 (по данным двух лет испытаний), высокоолеи-новые линии ВК-900 (ЦМС-линия) и ВК-941 (многокорзиночная линия-восстановитель фертильности пыльцы), из линий кондитерского назначения – К-3 и К-4. Также выделен ряд перспективных комбинаций для дальнейших испытаний.
