Получение нового исходного селекционного материала подсолнечника методом межсортовой гибридизации

ГНУ ВНИИ масличных культур

ПОЛУЧЕНИЕ НОВОГО ИСХОДНОГО СЕЛЕКЦИОННОГО

МАТЕРИАЛА ПОДСОЛНЕЧНИКА МЕТОДОМ МЕЖСОРТОВОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ

Введение. В условиях современных рыночных отношений возрастает потребность в новых, более продуктивных и конкурентоспособных сортов и гибридов подсолнечника. Поэтому селекционным учреждениям приходится постоянно работать над созданием качественно новых форм подсолнечника [1]. Создание на их основе и внедрение в производство новых сортов и гибридов позволит значительно повысить экономическую эффективность возделывания подсолнечника [1, 2, 6]. Создание высокопродуктивного исходного материала, обладающего новыми сочетаниями хозяйственно ценных признаков, является главным направлением в селекции этой культуры [1, 2, 9]. Мы считаем, что такой селекционный материал, обладающий всеми хозяйственно ценными качествами лучших высокопродуктивных форм, будет обладать также повышенной урожайностью и послужит основой для выведения новых высокопродуктивных конкурентоспособных сортов и гибридов подсолнечника [1, 2, 3, 7, 8].

В течение нескольких лет нами были проведены серии опытов по получению высокопродуктивного исходного селекционного материала подсолнечника методом межсортовых скрещиваний между коммерческими сортами. В результате были получены и изучены новые межсортовые гибридные комбинации, из которых были выделены наиболее перспективные межсортовые гибриды подсолнечника (МСГ).

Основным этапом исследований было проведение межсортовых скрещиваний между наиболее продуктивными и совпадающими по фазе цветения сортами, относящимися к различным типам подсолнечника – масличному и межеумочному – Флагманом и Лакомкой. Основные две пары признаков этих сортов – высокая масличность Флагмана и его мелкие семянки, а так же крупноплодность и более низкая масличность Лакомки использовались нами в качестве маркерных признаков для идентификации гибридности полученного в результате потомства.

Материал и методика исследований. В качестве исходного материала для проведения экспериментов нами были выделены 12 образцов высокомасличного сорта Флагман из питомника первого года изучения (2000 г.) и сформированы 13 образцов кондитерского сорта Лакомка. Подобранные сортообразцы Лакомки и Флагмана были посеяны чередующимися делянками на пространственно-изолированном участке для проведения межсортовых скрещиваний. В результате нами были получены 4 гибридные комбинации: Лакомка х Флагман (ЛФ), Флагман х Лакомка (ФЛ), полученные при свободном цветении (С.Ц.) и Лакомка х Флагман (ЛФ), Флагман х Лакомка (ФЛ), полученные под рукавами путем принудительных парных скрещиваний (ПС). Методика проведения парных скрещиваний заключается в выборе пар растений, максимально совпавших по фазе цветения, изолировании их марлевым рукавом до начала раскрывания цветков и появления пыльцы и искусственном опылении друг с другом в течение всего периода цветения не менее трех раз.

На следующий год методом объединения лучших семей гибридных комбинаций ЛФ и ФЛ, полученных при свободном цветении, были составлены смеси семян для размножения на пространственно-изолированных участках и получения второго гибридного поколения, из которых были оставлены резервы семян для проведения испытаний. Параллельно были составлены смеси семян для проведения испытаний гибридных комбинаций ЛФ и ФЛ, полученных путем принудительных парных скрещиваний.

Результаты исследований. Результаты конкурсного сортоиспытания гибридных комбинаций ЛФ и ФЛ, полученных при различных способах опыления, и исходных родительских сортов Лакомка и Флагман по двум годам приведены далее в таблице 1:

Таблица 1 – Результаты испытания межсортовых гибридов подсолнечника (МСГ) F1

ВНИИМК, КСИ, 2002-2003 гг.

НСР 05                                                                      0,12

По данным конкурсного сортоиспытания все полученные гибридные комбинации по продолжительности вегетационного периода имеют одинаковый показатель и занимают промежуточное положение между исходными родительскими сортами, созревая на 4 дня раньше контроля. Гибридные комбинации, полученные при свободном цветении, уступают по высоте растений контролю на 11-14 см. Растения гибридных комбинаций, полученные путем принудительных скрещиваний, выше исходных родительских сортов и контроля на 20-40 см. Признаки крупноплодности и масличности по материнской форме наиболее четко передаются у гибридных комбинаций, полученных при свободном цветении, тогда как у гибридов, полученных путем принудительных парных скрещиваний, различия менее значимы. По показателю массы 1000 семянок все гибриды занимает промежуточное положение между родительскими сортами, превышая контроль. Масличность семянок у всех гибридных комбинаций, кроме ЛФ (СЦ), больше наследуется по высокомасличному Флагману, незначительно ему уступая и превышая контроль. Масличность семянок ЛФ (СЦ) наследуется больше по Лакомке, незначительно превышая ее, и уступает контролю. Наиболее крупноплодной оказалась гибридная комбинация ЛФ (СЦ), а самой высокомасличной комбинация ФЛ (СЦ). По урожайности семянок межсортовые гибриды, полученные при свободном цветении, превысили родительские сорта на 0,08 т/га и контроль на 0,15 т/га, наиболее продуктивной оказалась ЛФ (СЦ), тогда как межсортовые гибриды, полученные методом принудительных парных скрещиваний, уступили по урожайности семянок родительским сортам на 0,09 т/га, а комбинация ФЛ (ПС) уступила контролю на 0,03 т/га. По сбору масла с гектара все гибриды превысили контроль и заняли промежуточное положение между родительскими сортами, наиболее продуктивным оказался Флагман, превысивший контроль на 8%, а из полученных гибридов комбинация ФЛ (СЦ), превысившая контроль на 6%. Сорт Лакомка незначительно уступил контролю по сбору масла на 3%. Парные скрещивания использовались как маркерные для идентификации уровня гибридности потомства, полученного при свободном цветении, который оказался на таком же высоком уровне, как и при принудительных скрещиваниях.

В дальнейшем работа велась с гибридными комбинациями, полученными при свободном цветении. В 2003 году нами были проведены испытания первого и второго гибридных поколений ЛФ и ФЛ, полученных при свободном цветении, результаты которых приведены в таблице 2.

Полученные межсортовые гибридные комбинации по продолжительности вегетационного периода занимали промежуточное положение по отношению к исходным родительским сортам и созрели на 1-3 дня раньше контроля. Во втором гибридном поколении наблюдается увеличение продолжительности вегетационного периода на

1 день у комбинации ФЛ и уменьшение его на 1 день у комбинации ЛФ, а так же совпадение продолжительности вегетации обеих гибридных комбинаций. По высоте растений гибриды ЛФ были ближе к Лакомке, а гибриды ФЛ оказались еще ниже. Все гибриды по высоте растений оказались ниже контроля. Наблюдается существенное уменьшение высоты растений во втором гибридном поколении в комбинации ФЛ на 20 см по сравнению с контролем. По массе 1000 семянок гибриды занимали промежуточное положение между родительскими сортами и превышали контроль. Масса 1000 семянок в первом гибридном поколении четко наследуется по материнской форме, а во втором занимает промежуточное положение между родительскими сортами и выравнивается в обеих гибридных комбинациях. Наблюдается уменьшение массы 1000 семянок во втором гибридном поколении в обеих комбинациях ЛФ и ФЛ. Масличность абсолютно сухих семянок у всех комбинаций заметно возрастает во втором гибридном поколении, приближаясь к родительскому Флагману, и превосходит контроль на 2-3 %. Урожайность семянок гибридов ЛФ во втором поколении снижается, уступая Флагману, но остается выше контроля, а урожайность семянок ФЛ, наоборот, значительно увеличивается, существенно превышая все остальные гибриды, родительские сорта и контроль. Сбор масла гибридов ЛФ несколько снизился во втором гибридном поколении, уступая Флагману, но превысил Лакомку на 8% и контроль на 2%, тогда как сбор масла гибридов ФЛ, наоборот, значительно возрос, превышая все гибридные комбинации, в том числе на 11% контроль и на 2% родительский сорт Флагман.

Таблица 2 – Результаты испытания МСГ подсолнечника разных гибридных поколений

ВНИИМК, КСИ, 2003 г.

НСР 05                                                          0,12

Наиболее продуктивной является гибридная комбинация ФЛ, причем ЛФ наиболее продуктивна в первом поколении, а ФЛ во втором. Наблюдается доминирование признака высокомасличности во втором поколении в обеих гибридных комбинациях. Данные свидетельствуют о проявлении эффекта гетерозиса во втором поколении гибридной комбинации ФЛ.

Выводы. На основании проведенной межсортовой гибридизации Лакомки и Флагмана нами были сделаны следующие выводы:

• 1.    Использование для скрещивания сортов подсолнечника Флагман и Лакомка, резко отличающихся по двум парам признаков (массе 1000 семянок и масличности) позволило сделать вывод о том, что при посеве чередующимися рядами и свободном цветении степень гибридизации была на таком же высоком уровне, как и при принудительных парных скрещиваниях.

• 2.    Изучение межсортовых гибридов подсолнечника, полученных от скрещивания сортов Лакомка и Флагман (прямых и обратных) в селекционных питомниках позволяет говорить о наличии эффекта гетерозиса не только в первом, но и во втором гибридном поколении. Существенные отличия по комплексу хозяйственно ценных признаков между прямыми и обратными скрещиваниями, отмеченные в первом поколении, во втором гибридном поколении отсутствовали.

• 3. Из полученного в результате межсортовой гибридизации Лакомки и Флагмана селекционного материала после испытания в питомниках первого и второго годов изучения в 2005 г. был сформирован питомник направленного переопыления. Выделено 6 новых селекционных сортов, которые будут испытываться в питомниках конкурсного сортоиспытания с 2006 г.