Результативность первого цикла рекуррентного отбора подсолнечника по морфотипу

Автор: Бородин С.Г., Илларионова И.В.

Журнал: Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур @vniimk

Рубрика: Селекция и семеноводство

Статья в выпуске: 2 (151-152), 2012 года.

Бесплатный доступ

Установлены характеристики основных морфометрических признаков некоторых сортов и гибридов подсолнечника, формирующих привлекательный внешний вид и обеспечивающих коммерческую их ценность как товара на рынке семян. Определены сорта и гибриды подсолнечника, обладающие максимальными и минимальными показателями степени наклона и наклона растений. Выявлены сорта (СУР, Р-453, Бородинский) и гибриды (НК Брио, НК Делфи) подсолнечника, обладающие повышенной ломкостью растений. Определена фаза развития растений подсолнечника, наиболее подходящая для проведения отборов по типу прикрепления корзинки и наклону растений: у сорта СУР - 22-й день от начала цветения; у сорта Орешек - 16-20-й день; у МСГ 2205 -17-20-й день. Приведены предварительные результаты рекуррентного отбора растений по морфотипу как способа улучшения дизайно-эстетических свойств сортов-популяций подсолнечника без ухудшения их хозяйственно ценных признаков. В результате первого цикла рекуррентного отбора степень наклона растений удалось стабилизировать, обеспечив снижение этого показателя на 5,7-11,0 %. Одновременно достигнуто снижение наклона растений на 11-20 см. У сортов подсолнечника доля растений с искомыми признаками существенно увеличилась при сохранении уровня их продуктивности.

Еще

Подсолнечник, тип прикрепления, степень наклона, наклон растений, дизайно-эстетические свойства, масличность

Короткий адрес: https://sciup.org/142151102

IDR: 142151102

Текст научной статьи Результативность первого цикла рекуррентного отбора подсолнечника по морфотипу

Введение. В Российской Федерации, несмотря на широкое распространение простых и трёхлинейных гибридов, доля сортов-популяций подсолнечника, отличающихся высокой экологической пла-

тип 1 – горизонтальный; тип 2 – вертикальный; тип 3 – полувертикальный;

тип 4 – обратно-горизонтальный.

Рисунок 1 – Типы прикрепления корзинки (по Гундаеву А.И. [3])

Чтобы полностью охарактеризовать расположение корзинки, недостаточно использовать только понятие тип прикрепления. Поэтому в работе мы ввели такие показатели, как наклон растений, который определяли по разности между высотой растения (см) и расстоянием от поверхности земли до пространственного расположения корзинки (см), и степень наклона растений (%) [6].

Расчет степени наклона растений производился по формуле:

Н = B P x 100, B, где Н – степень наклона растения, %;

В – высота растения, см;

Р – расстояние от поверхности земли до пространственного расположения корзинки, см.

Конечной целью работы является создание высокопродуктивного исходного материала для селекции сортов подсолнечника, обладающих улучшенными дизайно-эстетическими свойствами, в том числе выровненных по высоте, морфоти-пу растений и по дружности прохождения различных фаз вегетации. Для этого планируется:

- классифицировать современные сорта и гибриды подсолнечника по типу прикрепления корзинки и наклону растений;
- установить оптимальную фазу развития растений для проведения отборов по этим селектируемым признакам;
- определить результативность отбора на уменьшение степени наклона растений у сортов подсолнечника.

Материал и методы . Изучение растений подсолнечника различного происхождения проводилось в 2010–2011 гг. на коммерческих сортах и гибридах в питомниках конкурсного сортоиспытания (КСИ). Наблюдения и измерения проводили в фазе физиологической спелости. Для этого у 50 учетных растений на каждой делянке измеряли высоту и расстояние от поверхности земли до пространственного расположения корзинки. Затем расчетным путем определяли наклон и степень наклона растений. Вычисление коэффициентов вариации и корреляции осуществляли по общепринятым методикам в изложении Доспехова Б.А. [2].

Результаты и обсуждение. В течение двух лет изучалась взаимосвязь между высотой, наклоном и степенью наклона растений (табл. 1). Анализируя полученные данные, можно отметить, что наибольшей степенью наклона растений обладал сорт Фаворит. У сорта СУР в 2011 г. этот показатель равнялся 34,8 %, тогда как в 2010 г. он был максимальным и составил 37,5 %. Наименьшая степень наклона растений выявлена у сортов Бузулук и Бородинский. В результате наблюдений установлено, что величина наклона растений в 2011 г. варьировала от 44,2 см у сорта Бородинский до 69,9 см у сорта Фаворит, в 2010 г. – от 53,4 до 78,6 см соответственно.

Таблица 1

Характеристика сортов подсолнечника по высоте и наклону растений г. Краснодар, ВНИИМК, КСИ, 2010–2011 гг.

Сорт	Высота растения, см		Наклон растения, см		Степень наклона растения, %
Сорт	2010 г.	2011 г.	2010 г.	2011 г.	2010 г.	2011 г.
Флагман	230	198	74,5	64,2	32,2	32,6
Фаворит	221	195	78,6	69,9	36,0	36,1
Мастер	225	196	70,4	63,3	31,3	34,2
Юбилейный-60	-	206	-	63,8	-	30,9
Пересвет	224	199	66,9	64,7	29,7	32,5
Бородинский	191	181	53,4	44,2	27,7	24,3
СПК	220	206	68,2	57,7	31,4	27,9
Березанский	-	206	-	63,2	-	30,6
Лакомка	215	194	68,3	59,6	31,6	29,9
Умник	-	192	-	61,4	-	32,0
ВНИИМК 8883	-	197	-	66,0	-	33,4
МСГ 2205	206	195	68,5	58,2	33,2	29,7
Круиз	-	191	-	62,4	-	32,5
Орешек	175	174	60,5	52,3	34,5	29,9
К-Р-453	-	185	-	56,0	-	32,5
Бузулук	-	180	-	55,1	-	21,3
СУР	152	166	56,9	58,0	37,5	34,8
Среднее	206	192	67,0	60,0	32,5	30,9
Коэффициент вариации V,%			11,6	10,0	8,9	12,0
Коэффициент корреляции*, r			0,16	0,70

* – представлен коэффициент корреляции между признаками наклон растений и степень наклона.

Между степенью наклона и наклоном растений у сортов подсолнечника в 2011 г. выявлена сильная положительная корреляция (r=0,70).

В процессе исследований нами изучалось 17 перспективных и районированных гибридов подсолнечника. Из них 15 простых и 2 трёхлинейных (Юпитер и Кубанский 930) (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика гибридов подсолнечника по высоте и наклону растений г. Краснодар, ВНИИМК, КСИ, 2010–2011 гг.

Гибрид	Высота растения, см		Наклон растения, см		Степень наклона растения, %
Гибрид	2010 г.	2011 г.	2010 г.	2011 г.	2010 г.	2011 г.
Альянс Трио	-	170	-	75,6	-	44,5
Факел	175	173	31,5	45,6	17,9	26,1
ПР64А89	-	175	-	44,1	-	24,9
ПР64А83	-	173	-	54,5	-	31,2
НК Роки	-	177	-	43,5	-	24,5
ПР63А90	182	180	56,6	61,4	31,2	34,0
НК Брио	185	177	34,2	46,1	24,2	26,2
Арена ПР	190	175	48,5	42,8	25,5	24,6
Александра ПР	-	174	-	43,5	-	24,9
НК Армони	-	178	-	32,1	-	18,1
НК Конди	-	185	-	61,5	-	33,0
НК Делфи	-	184	-	42,3	-	22,7
Ригасол ОР	-	181	-	49,6	-	27,2
Опера ПР	-	166	-	44,8	-	27,0
LG 5665	191	172	39,3	39,8	23,4	23,1
Юпитер	188	182	50,4	50,2	26,9	27,6
Кубанский 930	192	187	56,6	54,1	29,7	28,7
Среднее	186	177	45,0	47,0	25,5	26,5
Коэффициент вариации V,%			27,2	20,9	25,5	21,1
Коэффициент корреляции*, r			0,92	0,98

* – представлен коэффициент корреляции между признаками наклон растений и степень наклона.

Степень наклона у гибридов варьировала в 2010 г. от 17,9 % у гибрида Факел до 31,2 % у гибрида ПР63А90, в 2011 г. – от 18,1 % у гибрида НК Армони до 44,5 % у гибрида Альянс Трио. Величина наклона растений в 2011 г. изменялась от 32,1 см у гибрида НК Армони до 75,6 см у гибрида Альянс Трио. В 2010 г. из изучаемых гибридов наименьший наклон растений наблюдался у гибрида Факел (31,5 см), максимальный – у ПР63А90 (56,6 см).

Изучаемые трёхлинейные гибриды (Юпитер и Кубанский 930) по степени наклона растений не отличались от простых: даже выявлены простые гибриды, у которых степень наклона растений выше, чем у трёхлинейных.

У гибридов подсолнечника в 2011 г. подтверждена сильная положительная зависимость (r=0,98) между степенью наклона и наклоном растений [2].

В 2011 г. нами были проведены исследования сортов и гибридов подсолнечника для определения их принадлежности к тому или иному типу прикрепления корзинки. В результате анализа экспериментальных данных было выявлено, что из сортов подсолнечника только СУР и Бузулук имеют растения со вторым типом прикрепления корзинки (табл. 3). Растения с третьим типом прикрепления чаще встречаются у сортов Бородинский, СУР и Пересвет.

Так как в 2011 г. наблюдалось большое количество сломанных растений, что усложняет процесс их уборки и увеличивает потери урожая [5], нами были проведены исследования для определения сортов подсолнечника, обладающих повышенной ломкостью стебля (табл. 3).

Таблица 3

Характеристика сортов подсолнечника по типу прикрепления корзинки г. Краснодар, ВНИИМК, КСИ, 2011 г.

Сорт	Количество растений с типом прикрепления, %
Сорт	2	3	4	сломаны
Флагман	0,0	0,0	98,2	1,8
Фаворит	0,0	0,0	96,7	3,3
Мастер	0,0	0,0	100,0	0,0
Юбилейный-60	0,0	0,0	100,0	0,0
Пересвет	0,0	2,0	98,0	0,0
Бородинский	0,0	17,4	73,9	8,7
СПК	0,0	0,0	98,0	2,0
Березанский	0,0	0,0	96,5	3,5
Лакомка	0,0	0,0	100,0	0,0
Умник	0,0	0,0	95,0	5,0
ВН-8883	0,0	0,0	95,7	4,3
МСГ 2205	0,0	0,0	100,0	0,0
Круиз	0,0	0,0	94,4	5,6
Орешек	0,0	0,0	100,0	0,0
Р-453	0,0	0,0	90,0	10,0
Бузулук	1,9	0,0	94,2	3,8
СУР	2,0	2,0	86,0	10,0

Оценка сортов осуществлялась в фазе технической спелости. В результате были выявлены сорта подсолнечника с повышенной ломкостью стебля (Р-453, СУР и Бородинский).

В 2011 г. проведено исследование гибридов подсолнечника для определения их принадлежности к тому или иному типу прикрепления корзинки (табл. 4).

Таблица 4

Характеристика гибридов подсолнечника по типу прикрепления корзинки г. Краснодар, ВНИИМК, КСИ, 2011 г.

Гибрид	Количество растений с типом прикрепления, %
Гибрид	2	3	4	сломаны
Альянс Трио	0,0	2,9	95,7	1,4
Факел	0,0	3,2	96,8	0,0
ПР64А89	0,0	0,0	100,0	0,0
ПР64А83	0,0	0,0	100,0	0,0
НК Роки	0,0	0,0	100,0	0,0
ПР63А90	0,0	0,0	100,0	0,0
НК Брио	0,0	0,0	93,8	6,3
Арена ПР	1,8	0,0	98,2	0,0
Александра ПР	0,0	0,0	100,0	0,0
НК Армони	0,0	0,0	100,0	0,0
НК Конди	0,0	2,0	98,0	0,0
НК Делфи	0,0	3,8	92,3	3,8
Ригасол ОР	0,0	0,0	100,0	0,0
Опера ПР	0,0	4,8	92,9	2,4
LG 5665	0,0	7,7	92,3	0,0
Юпитер	0,0	4,3	95,7	0,0
Кубанский 930	0,0	0,0	97,8	2,2

Анализируя полученные данные, установлено, что растения со вторым типом прикрепления корзинки присутствуют лишь у простого гибрида Арена ПР (1,8 %). Наибольшее количество растений с третьим типом прикрепления обнаружено у простого гибрида LG 5665, а также у гибридов Альянс Трио, Юпитер, Опера ПР, Факел и НК Делфи.

По сравнению с сортами гибриды отличаются меньшей ломкостью растений. Повышенной ломкостью обладает гибрид НК Брио, сломанные растения были обнаружены также у гибридов Альянс Трио, Кубанский 930, Опера ПР и НК Делфи.

Изучение процесса формирования типа прикрепления корзинки и степени накло- на растений проводилось на сортах СУР, Орешек и МСГ 2205, выращиваемых в 2010–2011 гг. в КСИ. Для этого было обследовано по 25 растений каждого сорта в 4 повторностях. Начиная с момента цветения, определяли степень наклона растений с интервалом в один день. Этими исследованиями преследовалась цель определить фазы развития растений подсолнечника, наиболее подходящие для проведения отборов по вышеуказанному признаку.

Анализируя полученные данные (рис. 2), можно отметить, что цветение сорта СУР в 2011 г. началось на 14 суток позже, чем в 2010 г. Промежуток времени от начала (10 %) до массового цветения (75 %) растений в 2011 г. составил 5 суток, что короче на 1 сутки, чем в 2010 г.

Стабилизация степени наклона у сорта СУР в оба года наблюдений отмечалась на 22-й день от начала цветения.

■ - фаза начала цветения

■ - фаза массового цветения

Рисунок 2 – Динамика формирования степени наклона растений сорта СУР. ВНИИМК 2010–2011 гг.

В 2011 г. продолжено изучение процесса формирования степени наклона растений у сорта Орешек. В результате проведенных исследований (рис. 3) выявлено, что цветение у этого сорта в год наблюдения началось на 14 суток позже, чем в 2010 г., время от начала цветения до массового цветения растений в 2011 г.

составило 5 суток. Стабилизация же степени наклона в 2010 г. отмечалась на 16-й день от начала цветения, а в 2011 г. – на 20-й день.

Дата

^^ 2010г. — — 2011г.

□ - фаза начала цветения ■• фаза массового цветения

Рисунок 3 – Динамика формирования степени наклона растений сорта Орешек. ВНИИМК 2010–2011 гг.

Кроме того, в 2011 г. продолжено изучение процесса формирования степени наклона растений у межсортового гибрида МСГ 2205. Результаты проведенных исследований (рис. 4) свидетельствуют, что цветение у этого гибрида в 2011 г. началось на 11 суток позже, чем в 2010 г. Продолжительность периода от начала цветения до массового цветения составила в 2010 г. 7 суток, в 2011 г. – 4 суток. Стабилизация степени наклона в 2010 г. отмечалась на 20-й день от начала цветения, в 2011 г. – на 17-й день.

С целью определения результативности отбора по типу прикрепления корзинки и степени наклона растений, нами начат второй цикл рекуррентного отбора. Он состоял в отборе лучших по указанным хозяйственно ценным признакам семей из сортов СУР, Орешек и МСГ 2205. В 2009 г. часть семян была высеяна по схеме питомника оценки потомств (ПОП), а вторая часть – находилась в резерве. В 2010 г. резервы семей, лучших по типу прикрепления корзинки и степени наклона растений, были высеяны по схеме питомника направленного переопыле- ния для гибридизации. После браковки и отбора в 2011 г. лучшие биотипы были направлены для дальнейшего изучения в ПОП с последующим направленным переопылением лучших семей. Ежегодно отобранные биотипы проходят оценку в предварительном сортоиспытании (ПСИ).

В процессе рекуррентного отбора, путем объединения резервов лучших семей, были созданы синтетики (использован термин по аналогии со статьей [7]) по каждому из 3-х исходных сортов. Оценка этих популяций в поле показала (табл. 5), что у материала, выделенного из сорта СУР (синтетик СУР 1-0), по сравнению с исходной популяцией степень наклона растений уменьшилась в 2010 г. на 15,3 %, а в 2011 г. – на 6,7 %. Материал, выращиваемый в 2011 г. в питомнике направленного переопыления (синтетик СУР 1-1), показал снижение степени наклона на 11 %.

Рисунок 4 – Динамика формирования степени наклона растений МСГ 2205. ВНИИМК 2010–2011 гг.

У синтетика 1-0 сорта Орешек по сравнению с контролем степень наклона растений уменьшилась в 2010 г. на 2,4 %, в 2011 г. – на 3,5 %. Материал, прошедший в 2011 году гибридизацию в питомнике направленного переопыления (синтетик Орешек 1-1), показал снижение степени наклона по сравнению с контролем на 5,7 %.

Таблица 5

Результативность 1-го цикла рекуррентного отбора по морфотипу г. Краснодар, ВНИИМК, ПСИ, 2010–2011 гг.

Сорт	Высота растения, см		Наклон растения, см		Степень наклона растения, %		Урожайность семянок, т/га		Масличность абс. сухих семянок, %		Сбор масла, т/га
Сорт	2010 г.	2011 г.	2010 г.	2011 г.	2010 г.	2011 г.	2010 г.	2011 г.	2010 г.	2011 г.	2010 г.	2011 г.
СУР (исходная популяция)	149	159	59,4	47,0	40,0	29,6	2,41	2,78	46,5	50,6	1,01	1,27
Синтетик 1-0	138	148	34,2	34,0	24,7	22,9	2,27	2,69	44,6	49,1	0,91	1,19
Синтетик 1-1	-	144	-	27,0	-	18,6	-	2,64	-	49,6	-	1,18
Орешек (исходная популяция)	174	179	60,5	57,0	34,5	31,7	3,07	3,33	43,3	48,7	1,20	1,46
Синтетик 1-0	177	182	56,8	52,0	32,1	28,2	2,75	3,61	42,1	48,7	1,04	1,58
Синтетик 1-1	-	176	-	46,0	-	26,0	-	3,40	-	46,5	-	1,42
МСГ2205 (исходная популяция)	219	203	76,4	59,0	35,0	28,8	2,93	3,69	41,5	47,8	1,09	1,59
Синтетик 1-0	213	206	56,9	60,0	26,9	29,1	2,95	3,71	41,0	47,5	1,09	1,58
Синтетик 1-1	-	202	-	44,0	-	22,0	-	3,72	-	46,9	-	1,57

Синтетик МСГ 2205 1-0 по сравнению с контролем (см. табл. 5) показал снижение степени наклона в 2010 г. на 8,1 %. В 2011 г. снижения степени наклона не наблюдалось. Материал, прошедший в 2011 г. гибридизацию в питомнике направленного переопыления (синтетик МСГ 2205 1-0), показал снижение степени наклона по сравнению с контролем на 6,8 %.

Задачей наших исследований являлось не только снижение степени наклона растений и признака наклона растений, но и стабилизация этих показателей по годам, независимо от погодных условий и других факторов. К примеру, анализ результатов исследований 2010–2011 гг., позволил выявить, что у исходной популяции сорта СУР степень наклона растений варьирует в пределах 10,4 %, и признак наклона растений – в пределах 12,4 см. А у синтетика СУР 1-0 эти показатели составляют всего 1,8 % и 0,2 см соответственно.

Заключение. В целом, проведенные исследования позволили установить, что изученные генотипы подсолнечника существенно различаются между собой по степени наклона и наклону растений. Наименьшая степень наклона выявлена у сортов Бузулук и Бородинский и гибридов НК Армони и НК Делфи. Наибольшая степень наклона наблюдалась у сортов СУР и Фаворит, а также у гибридов Альянс Трио и ПР63А90. У сортов и гибридов подсолнечника отмечена сильная положительная зависимость между наклоном и степенью наклона растений.

В условиях 2011 г. выявлены сорта (СУР, Р-453, Бородинский) и гибриды (НК Брио, НК Делфи) подсолнечника, обладающие повышенной ломкостью растений.

Процесс формирования наклона растений начинается в фазе массового цветения и поэтому отборы по исследуемым признакам можно проводить только при их стабилизации: у сорта СУР – на 22-й день от начала цветения; у сорта Орешек – на 16–20-й день; у МСГ 2205 – на 17– 20-й день.

В результате первого цикла рекуррентного отбора степень наклона растений удалось стабилизировать и снизить на 5,7–11 %. Достигнуто снижение показателя наклона растений на 11–20 см. В популяциях сортов доля растений с искомыми признаками существенно увеличилась при сохранении уровня их продуктивности.

Статья научная