Результаты предварительного испытания по хозяйственно полезным признакам экспериментальных гибридов рапса озимого селекции ВНИИМК

Автор: Стрельников Евгений Александрович, Бочкарева Эмма Борисовна, Горлова Людмила Анатольевна, Сердюк Вадим Владимирович

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

Рубрика: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

Статья в выпуске: 4 (188), 2021 года.

Бесплатный доступ

Целью исследований являлась предварительная оценка десяти экспериментальных гибридов рапса озимого (Brassica napus L.) селекции ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК по основным хозяйственно полезным признакам в условиях центральной зоны Краснодарского края. Результаты исследования, проведенного в 2019-2020 гг., представлены впервые. По урожайности семян в среднем за два года исследований девять из десяти лучших экспериментальных гибридов превышали по урожайности семян на 0,32-0,76 т/га как сорт-стандарт Лорис, так и иностранный гибрид Меркюр. Средняя урожайность семян всех изучаемых гибридов значительно варьировала, размах изменчивости составил от 4,99 т/га (ВН-3 х ОРК-10) до 5,62 т/га (ВН-4 х ОРК-20). Максимальные показатели урожайности и сбора масла с единицы площади за период исследований отмечены у гибрида в комбинации ВН-4 х ОРК-20. Кроме того, гибрид характеризуется высокой массой 1000 семян (4,5 г). Гибрид в комбинации ВН-13 х ОРК-10 продемонстрировал высокие средние по годам урожайность (5,33 т/га) и сбор масла (2,25 т/га). По масличности и массе 1000 семян он был на уровне сорта-стандарта и иностранного гибрида. Гибрид показал самое низкое содержание глюкозинолатов в семенах - 16,7 мкмоль/г, что меньше, чем у иностранного гибрида Меркюр, на 2,3 мкмоль/г. На основании проведенных исследований следует сделать предварительное заключение, что выделенные гибриды при подтверждении результатов конкурсного испытания могут представлять большой интерес для производства.

Еще

Рапс озимый, гибрид, хозяйственные признаки, пластичность, стабильность

Короткий адрес: https://sciup.org/142231630

IDR: 142231630   |   DOI: 10.25230/2412-608X-2021-4-188-35-40

Текст научной статьи Результаты предварительного испытания по хозяйственно полезным признакам экспериментальных гибридов рапса озимого селекции ВНИИМК

Введение. Проблема повышения уровня урожайности сельскохозяйственных культур является весьма актуальной и связана в большинстве случаев со стабилизацией урожайности. Современные требования сельскохозяйственного производства диктуют необходимость создания высокопродуктивных и пластичных генотипов сельскохозяйственных культур.

Создание гетерозисных гибридов является наиболее эффективным и перспективным подходом к решению проблемы увеличения продуктивности рапса ( Brassica napus L.) – одной из ведущих масличных культур. При получении гибридных семян рапса широко используется цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС), позволяющая проводить контролируемую гибридизацию между материнской и отцовской линиями [1; 2].

В ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК программа создания отечественных гетерозисных гибридов рапса озимого основана на использовании системы ЦМС ogura [3].

Создание гетерозисных гибридов рапса озимого является наиболее быстрым методом селекции, позволяющим сочетать в F 1 комплекс хозяйственно ценных признаков, повысить экономическую эффективность возделывания этой культуры и обеспечить пищевую и техническую промышленность сырьём, а животноводство высокобелковым кормом.

Целью исследований являлась предварительная оценка экспериментальных гибридов рапса озимого ( Brassica napus L.) селекции ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК по основным хозяйственно полезным признакам.

Материалы и методы. Исследования проводили в 2019–2020 гг. на опытных полях центральной экспериментальной базы ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, расположенной в центральной зоне Краснодарского края. Материалом для изучения послужили 10 экспериментальных гибридов рапса озимого, созданных на основе системы ЦМС ogura . Семена экспериментальных гибридов размножали под групповыми изоляторами (рисунок).

Рисунок – Групповые изоляторы для получения гибридных семян

Посев проводили в питомнике предварительного испытания, фенологические наблюдения, учёты и уборку выполняли по принятой во ВНИИМК методике [4]. В качестве стандартов использовали высокопродуктивный среднеранний сорт рапса озимого Лорис и иностранный гибрид Меркюр.

Биохимические анализы семян выполняли в лаборатории биохимии ВНИИМК с использованием ЯМР-анализатора, газового хроматографа «Хроматек-Крис-талл 5000» и ИК-анализатора (NIR-Sistem 4500) [5].

Статистическую обработку результатов исследований проводили методом однофакторного дисперсионного анализа [6].

Результаты и обсуждение. Проведена сравнительная оценка по урожайности, масличности, массе 1000 семян, сбору масла, содержанию глюкозинолатов в семенах, вегетационному периоду и высоте растений перспективных эксперимен- тальных гибридов F1 рапса озимого. Экспериментальные гибриды обладали высокой морфологической выравненностью, дружностью цветения и созревания.

В среднем за два года исследований лучшие экспериментальные гибриды превышали по урожайности семян как сорт-стандарт Лорис, так и иностранный гибрид Меркюр (табл. 1).

Таблица 1

Сравнительная характеристика экспериментальных гибридов озимого рапса по урожайности семян

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2019–2020 гг.

Комбинация гибрида

Урожайность семян, т/га

X x

± к

2019

2020

стан

дарту

иностр.

гибриду

Лорис (сорт-стандарт)

4,18

5,22

4,70

-

-

Меркюр

(иностранный гибрид)

4,22

5,45

4,84

+ 0,14

-

ВН-4 х ОРК-20

5,27

5,96

5,62

+ 0,92

+ 0,78

ВН-3 х ОРК-14

4,66

6,25

5,46

+ 0,76

+ 0,62

ВН-13 х ОРК-10

4,62

5,70

5,33

+ 0,63

+ 0,50

ВН-4 х ОРК-11

4,63

5,92

5,27

+ 0,58

+ 0,44

ВН-4 х ОРК-21

4,64

5,75

5,19

+ 0,50

+ 0,36

ВН-13 х ОРК-9

4,94

5,37

5,15

+ 0,46

+ 0,33

ВН-2 х ОРК-17

4,91

5,20

5,05

+ 0,36

+ 0,22

ВН-4 х ОРК-9

4,61

5,47

5,04

+ 0,34

+ 0,20

ВН-9 х ОРК-14

4,69

5,36

5,02

+ 0,33

+ 0,19

ВН-3 х ОРК-10

3,52

6,47

4,99

+ 0,30

+ 0,16

НСР 05

0,25

0,23

-

-

-

За два года исследований самую стабильно высокую урожайность семян продемонстрировал гибрид с комбинацией ВН-4 х ОРК-20, существенно превысив сорт-стандарт Лорис (на 0,92 т/га) и иностранный гибрид Меркюр (на 0,78 т/га) (табл. 1).

Одной из основных составляющих высокой продуктивности масличных культур, в том числе и рапса, является показатель высокой масличности. Известно, что содержание масла в семенах – наименее варьируемый признак [8; 9], поэтому содержание масла это важный критерий оценки и отбора значимых генотипов в селекции этой культуры.

Таблица 2

Сравнительная характеристика экспериментальных гибридов озимого рапса по масличности семян

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2019–2020 гг.

Комбинация гибрида

Маслич-ность семян, %

X x

± к

2019

2020

стан

дарту

иностр. гибриду

Лорис (сорт-стандарт)

46,4

47,2

46,8

-

-

Меркюр (иностр. гибрид)

46,5

48,8

47,2

+ 0,4

-

ВН-4 х ОРК-20

46,7

46,6

46,8

0,0

- 0,3

ВН-3 х ОРК-14

45,8

46,7

46,2

- 0,6

- 0,9

ВН-13 х ОРК-10

46,7

47,1

46,9

+ 0,1

- 0,2

ВН-4 х ОРК-11

45,5

46,7

46,1

- 0,7

- 1,1

ВН-4 х ОРК-21

46,6

46,8

46,7

- 0,1

- 0,5

ВН-13 х ОРК-9

47,5

47,3

47,4

+ 0,6

+ 0,2

ВН-2 х ОРК-17

46,4

47,2

46,8

0,0

- 0,4

ВН-4 х ОРК-9

47,3

47,0

47,1

+ 0,3

- 0,1

ВН-9 х ОРК-14

45,5

45,9

45,7

-1,1

- 1,5

ВН-3 х ОРК-10

44,9

45,8

45,4

- 1,4

- 1,8

НСР 05

0,5

0,7

-

-

-

В среднем за два года испытаний самую высокую масличность семян показал гибрид в комбинации ВН-13 х ОРК-9 - на 0,6 % выше сорта-стандарта Лорис и одинаковый уровень с иностранным гибридом Меркюр (табл. 2).

По признаку сбор масла с единицы площади можно выделить гибриды ВН-4 X ОРК-20, ВН-3 х ОРК-14 и ВН-13 х ОРК-10, они превысили сорт-стандарт Лорис на 0,39, 0,29 и 0,27 т/га, а также иностранный гибрид Меркюр на 0,31; 0,22 и 0,20 т/га (табл. 3).

Таблица 3

Сравнительная характеристика экспериментальных гибридов озимого рапса по сбору масла

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2019–2020 гг.

Комбинация гибрида

Сбор масла, т/га

X x

± к

2019

2020

стан

дарту

иностр. гибриду

Лорис (сорт-стандарт)

1,75

2,22

1,98

-

-

Меркюр (иностр. гибрид)

1,77

2,39

2,06

+ 0,08

-

ВН-4 х ОРК-20

2,21

2,50

2,37

+ 0,39

+ 0,31

ВН-3 х ОРК-14

1,92

2,63

2,27

+ 0,29

+ 0,22

ВН-13 х ОРК-10

1,94

2,42

2,25

+ 0,27

+ 0,20

ВН-4 х ОРК-11

1,90

2,49

2,19

+ 0,21

+ 0,14

ВН-4 х ОРК-21

1,95

2,42

2,18

+ 0,20

+ 0,13

ВН-13 х ОРК-9

2,11

2,29

2,20

+ 0,22

+ 0,14

ВН-2 х ОРК-17

2,05

2,21

2,13

+ 0,15

+ 0,07

ВН-4 х ОРК-9

1,96

2,31

2,13

+ 0,15

+ 0,08

ВН-9 х ОРК-14

1,92

2,21

2,07

+ 0,09

+ 0,01

ВН-3 х ОРК-10

1,42

2,67

2,04

+ 0,07

- 0,01

НСР 05

0,15

0,13

-

-

-

В современной селекционной работе, направленной на создание гибридов рапса, весьма важными признаками являются качество масла и кормового белка. Массовая доля эруковой кислоты в масле не должна превышать 2 %. Содержание глюкозинолатов в семенах допускается не более 25 мкмоль/г.

Анализ жирно-кислотного состава масла семян показал, что, все изучаемые нами экспериментальные гибриды рапса соответствуют высоким мировым стандартам. Следует отметить, что у изучаемых гибридов рапса озимого выявлено лишь присутствие следов эруковой кислоты ( < 1 %).

Среднее содержание глюкозинолатов в семенах варьировало в пределах от 16,7 до 27,9 мкмоль/г. Низкое содержанием глюкозинолатов в семенах продемонстрировали гибридные комбинации ВН-13 X ОРК-10, ВН-2 х ОРК-17, ВН-3 х ОРК-14 и ВН-4 х ОРК-11 (на 2,3, 1,2, 1,1 и 1,0 мкмоль/г ниже, чем у иностранного гибрида Меркюр, соответственно). Содержание глюкозинолатов в семенах гибрида ВН-13 х ОРК-10 было ниже на 0,5 мкмоль/г в сравнении с сортом-стандартом Лорис (табл. 4).

Таблица 4

Сравнительная характеристика экспериментальных гибридов озимого рапса по содержанию глюкозинолатов в семенах

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2019–2020 гг.

Комбинация гибрида

Содержание глюкозино-латов в семенах, мкмоль/г

X x

± к

2019

2020

стан

дарту

иностр.

гибриду

Лорис (сорт-стандарт)

17,4

17,1

17,2

-

-

Меркюр (иностр. гибрид)

18,8

19,3

19,0

+ 1,8

-

ВН-4 х ОРК-20

20,2

23,0

21,6

+ 4,4

+ 2,6

ВН-3 х ОРК-14

19,3

16,5

17,9

+ 0,7

- 1,1

ВН-13 х ОРК-10

17,8

16,4

16,7

- 0,5

- 2,3

ВН-4 х ОРК-11

19,5

16,5

18,0

+ 0,8

- 1,0

ВН-4 х ОРК-21

20,1

19,2

19,3

+ 2,1

+ 0,3

ВН-13 х ОРК-9

26,0

25,9

25,9

+ 8,7

+ 6,9

ВН-2 х ОРК-17

19,6

16,1

17,8

+ 0,6

- 1,2

ВН-4 х ОРК-9

27,3

22,1

25,5

+ 8,3

+ 6,5

ВН-9 х ОРК-14

19,8

17,1

18,4

+ 1,2

- 0,6

ВН-3 х ОРК-10

27,9

27,9

27,9

+ 10,7

+ 8,8

НСР 05

1,5

1,7

-

-

-

С селекционной точки зрения важное значение имеют менее варьируемые под влиянием условий среды признаки. При отборе на урожайность надежным индикаторным показателем является масса 1000 семян.

Наибольшей массой 1000 семян характеризовались гибриды ВН-4 х ОРК-20 и ВН-4 х ОРК-21. Этот показатель составил 4,5-4,7 г, что на 0,5-0,7 г выше, чем у сорта-стандарта (табл. 5).

Таблица 5

Сравнительная характеристика экспериментальных гибридов озимого рапса по массе 1000 семян

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2019–2020 гг.

Комбинация гибрида

Масса 1000

семян, г

X x

± к

2019

2020

стан

дарту

иностр.

гибриду

Лорис (сорт-стандарт)

3,8

4,2

4,0

-

-

Меркюр (иностр. гибрид)

3,6

3,8

3,7

- 0,3

-

ВН-4 х ОРК-20

4,0

4,9

4,5

+ 0,5

+ 0,8

ВН-3 х ОРК-14

4,3

4,5

4,4

+ 0,4

+ 0,7

ВН-13 х ОРК-10

3,6

4,6

4,1

+ 0,1

+ 0,4

ВН-4 х ОРК-11

4,1

4,6

4,3

+ 0,3

+ 0,6

ВН-4 х ОРК-21

4,5

4,9

4,7

+ 0,7

+ 1,0

ВН-13 х ОРК-9

4,0

4,5

4,2

+ 0,2

+ 0,5

ВН-2 х ОРК-17

3,8

4,0

3,9

- 0,1

+ 0,2

ВН-4 х ОРК-9

4,3

4,2

4,3

+ 0,3

+ 0,6

ВН-9 х ОРК-14

4,3

4,6

4,4

+ 0,4

+ 0,7

ВН-3 х ОРК-10

4,0

4,8

4,4

+ 0,4

+ 0,7

НСР 05

0,3

0,2

-

-

-

Фенологические наблюдения показали, что все представленные гибриды относятся к группе среднеранних гибридов. У экспериментальных гибридов существенных отличий по вегетационному периоду не выявлено. Однако можно выделить гибриды, созревающие на несколько дней раньше: ВН-4 х ОРК-11, ВН-2 х ОРК-17 и ВН-4 х ОРК-21 (табл. 6).

Таблица 6

Сравнительная характеристика экспериментальных гибридов озимого рапса по вегетационному периоду

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2019–2020 гг.

Комбинация гибрида

Вегетационный период, сутки

Σ x̅

± к

2019

2020

стандарту

иностр. гибриду

Лорис (сорт-стандарт)

257

260

259

-

-

Меркюр (иностр. гибрид)

258

258

258

- 1

ВН-4 × ОРК-20

256

261

259

0

+ 1

ВН-3 × ОРК-14

256

260

258

- 1

0

ВН-13 × ОРК-10

255

261

258

- 1

0

ВН-4 × ОРК-11

252

258

255

- 4

- 3

ВН-4 × ОРК-21

254

259

257

- 2

- 2

ВН-13 × ОРК-9

258

261

260

+ 1

+ 2

ВН-2 × ОРК-17

253

259

256

- 3

- 2

ВН-4 × ОРК-9

255

260

258

- 1

- 1

ВН-9 × ОРК-14

257

261

259

+ 1

+ 1

ВН-3 × ОРК-10

254

262

258

- 1

0

НСР 05

4

3

-

-

-

В среднем за два года по высоте растений у представленных экспериментальных гибридов существенных отличий не выявлено. Можно выделить самый низкорослый гибрид ВН-2 × ОРК-17: на 6 см ниже сорта-стандарта и на 4 см ниже иностранного гибрида (табл. 7).

Таблица 7

Сравнительная характеристика экспериментальных гибридов озимого рапса по высоте растений

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2019–2020 гг.

Комбинация гибрида

Высота растения, см

Σ x̅

± к

2019

2020

стандарту

иностр. гибриду

Лорис (сорт-стандарт)

206

161

184

-

-

Меркюр (иностр. гибрид)

200

163

182

- 2

ВН-4 × ОРК-20

203

175

189

+ 6

+ 8

ВН-3 × ОРК-14

206

174

190

+ 7

+ 9

ВН-13 × ОРК-10

197

168

183

- 1

+ 1

ВН-4 × ОРК-11

210

168

189

+ 6

+ 8

ВН-4 × ОРК-21

195

165

180

- 4

- 2

ВН-13 × ОРК-9

213

183

198

+ 15

+ 17

ВН-2 × ОРК-17

200

156

178

- 6

- 4

ВН-4 × ОРК-9

200

174

187

+ 4

+ 6

ВН-9 × ОРК-14

207

170

189

+ 5

+ 7

ВН-3 × ОРК-10

205

169

187

+ 4

+ 6

НСР 05

13

12

-

-

-

Заключение. По результатам предварительных исследований установлено, что в среднем за 2019–2020 гг. девять из десяти лучших экспериментальных гибридов превышали по урожайности семян как сорт-стандарт Лорис, так и иностранный гибрид Меркюр.

За два года предварительного сортоиспытания средняя урожайность семян всех изучаемых гибридов довольно значительно варьировала – от 4,99 т/га (ВН-3 × ОРК-10) до 5,62 т/га (ВН-4 × ОРК-20).

Максимальные показатели урожайности и сбора масла с единицы площади за период исследований отмечены у гибрида в комбинации ВН-4 × ОРК-20. Также этот гибрид характеризовался высокой массой 1000 семян (4,5 г).

Гибрид в комбинации ВН-13 × ОРК-10 в 2019–2020 гг. показал высокую среднюю урожайность (5,33 т/га) и сбор масла (2,25 т/га). По массе 1000 семян и мас-личности данный гибрид находился на уровне сорта-стандарта и иностранного гибрида. У гибрида отмечено самое низкое содержанию глюкозинолатов в семенах – 16,7 мкмоль/г, что меньше, чем у иностранного гибрида Меркюр, на 2,3 мкмоль/г.

Выделенные гибриды относятся к группе среднеранних и при подтверждении результатов конкурсного испытания могут представлять большой интерес для производства.

Список литературы Результаты предварительного испытания по хозяйственно полезным признакам экспериментальных гибридов рапса озимого селекции ВНИИМК

  • Анисимова И.Н., Дубовская А.Г. Системы ЦМС у рапса и их использование в селекции отечественных гибридов // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. - 2020. - № 181 (3). - С. 171-180.
  • Birchler J.A., H. Yao, S. Chudalay [et al.]. Heterosis // Plant Cell. - 2010. - Vol. 22. - P. 2105-2112.
  • Бочкарёва Э.Б., Горлова Л.А., Сердюк В.В., Стрельников Е.А. Результаты и перспективы селекции гибридов рапса озимого во ВНИИМК // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2018. - Вып. 4 (176). - С. 48-57.
  • Методика проведения полевых агротехнических опытов с масличными культурами /Под ред. В.М. Лукомца. - Краснодар, 2010. -327 с.
  • ГОСТ Р 8.620-2006. Семена масличных культур и продукты их переработки. Методика выполнения измерений масличности и влажности методом импульсного ядерного магнитного резонанса. - М.: Стандартинформ, 2006. -16 с.
  • Ефименко С.Г., Ефименко С.К., Кучеренко Л.А., Нагалевская Я.А. Экспресс-оценка содержания основных жирных кислот в масле семян рапса с помощью ИК-спектрометрии // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2015. - Вып. 4 (164). - С. 35-40.
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки). - М.: Агропромиздат, 1988. - 352 с.
  • Fu T.D. Production and research of rape-seed in the People's Republic of China // Eucarpia Cruciferae News-letter. - 1981. - V. 6. - P. 6-7.
  • Селиванов Д.Г. Изменчивость хозяйственно ценных признаков рапса ярового (Brassica napus (L.) subsp. oleifera Metzg.), горчицы абиссинской (Brassica carinata A. Braun) и молочая масличного (Euphorbia lathyris L.) технического использования: автореф. дис.. канд. биол. наук. - 2008. - 19 с.
Еще
Статья научная