Селекционные пути оптимизации структуры листового аппарата сои в засушливых регионах
Автор: Розенцвейг В.Е., Голоенко Д.В.
Рубрика: Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
Статья в выпуске: 2 (186), 2021 года.
Бесплатный доступ
Одним из основных факторов, лимитирующих урожайность сои, является влагообеспеченность. Происходя из региона с муссонным климатом, соя не обладает эффективными механизмами ограничения прироста листовой поверхности и склонна к формированию избыточной площади листьев, что приводит к нежелательному повышению транспирации. Для снижения площади листьев обычно предлагают ограничить ветвление (и соответственно облиственность) растения. Однако поскольку ветвление является в целом селекционнополезным признаком, способствующим стабилизации урожайности, нами были предприняты поиски альтернативного пути снижения площади листьев. Структура листового аппарата сои изучалась в питомнике исходного материала в условиях Курской области. Нами была уточнена экспресс-методика расчёта площади тройчатосложного листа сои. Коэффициент регрессии площади сложного листа сои на произведение длины и ширины центрального листочка характеризует форму листовой пластинки и зависит от отношения её длины к ширине. Площадь сложного листа в изученной выборке варьировала от 79 до 150 см2. Индекс площади листьев варьировал от 4,0 до 8,6 м2/м2 при оптимуме 6,0 м2/м2. Избыточная площадь листьев (более 7,7 м2/м2) снижала урожайность на 20 %. Оптимальная площадь листьев может быть сформирована путём различных сочетаний площади листа и числа листьев на растении. Выявлены генотипы, сочетающие хорошее ветвление с мелкой листовой пластинкой, что позволяет им оставаться в пределах оптимального индекса площади листьев. Поэтому в качестве альтернативного пути селекции может быть предложено уменьшение размеров листовой пластинки, что позволит разрешить конфликт ветвления и засухоустойчивости.
Соя, селекция, модель сорта, засухоустойчивость, индекс листовой поверхности, ветвление
Короткий адрес: https://sciup.org/142229253
IDR: 142229253 | УДК: 633.853.52:631.52 | DOI: 10.25230/2412-608X-2021-2-186-24-30
Breeding strategies for soybean canopy structure optimization in dry regions
Water supply is one of the key factors limiting soybean yield. Coming from the monsoon climate region, soybean lacks effective means of leaf surface growth restriction and is prone to produce excessive leaf area that leads to undesirable transpiration increase. Reducing branching rate and, correspondingly, leaf number per plant is usually proposed to decrease leaf area. However, as far as branching ability is generally a useful trait contributing to yield stability, we have undertaken a search for possible alternative ways of leaf area reduction. Soybean canopy structure was studied in our germplasm nursery in Kursk region. We have updated an express method of soybean trifoliate leaf surface calculation. A regression index for soybean trifoliate leaf surface by central leaflet length and width product characterizes leaflet shape and depends from its length to width ratio. In the sampling studied, trifoliate leaf surface varied from 79 to 150 cm2. Leaf area index (LAI) varied from 4.0 to 8.6 m2/m2, with optimal LAI equal to 6.0 m2/m2. Excessive LAI (over 7.7 m2/m2) decreased yield by 20 %. Optimal LAI may be achieved by various combinations of leaf size and leaf number per plant. Lines possessing good branching rate but remaining within optimal LAI values due to small leaf size were revealed. Thus, lamina size reduction may be proposed as an alternative breeding direction to solve a conflict of bushy plant type and drought tolerance.
Список литературы Селекционные пути оптимизации структуры листового аппарата сои в засушливых регионах
- Задорин А.М., Зеленов А.А., Мордвина М.В. Достижения селекции ФНЦ зернобобовых и крупяных культур в аспекте роста соевого производства в России // Зернобобовые и крупяные культуры. -2019. - Вып. 30 (2). - С. 53-56.
- Где и сколько сои производится в России? [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://grainboard.ru/news/gde-i-skolko-soi-proizvo-ditsya-v-rossii-407167 (дата обращения: 20.04.2020).
- Дьяков А.Б., Васильева Т.А. Взаимосвязи признаков продуктивности и адаптивности сортов сои при разных типах погоды юга России // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2009. -Вып. 140. - С. 68-79.
- Кочегура А.В., Мирошниченко М.В. Признаки адаптивности растений сои к условиям недостаточного увлажнения // Масличные культуры. - 2007. - Вып. 137. -С. 84-87.
- Трунова М.В. Модель раннеспелого сорта сои для южно-европейской части России // Масличные культуры. Науч-тех. бюл. ВНИИМК. - 2017. - Вып. 170. -С. 27-36.
- Посыпанов Г.С. Соя в Подмосковье. -М., 2007. - 200 с.
- Cooper R.L. Breeding semidwarf soybeans // Plant breeding reviews. - 1985. - V. 3. - P. 298-311.
- Розенцвейг В.Е., Голоенко Д.В., Да-выденко О.Г. Ветвление как фактор стабилизации урожаев сои в производстве // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2010. - Вып. 144-145. - С. 81-83.
- Розенцвейг В.Е., Голоенко Д.В., Да-выденко О.Г. Возможность селекции раннеспелых сортов сои для пониженной плотности стеблестоя // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2011. -Вып. 146-147. - С. 40-43.
- Розенцвейг В.Е., Голоенко Д.В., Давыденко О.Г. Отбор в гетерогенных популяциях сои: конкурентоспособность (сообщение 2) // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2016. - Вып. 166 (2). - С. 19-25.
- Setiyono T.D. et al. Leaf area index simulation in soybean grown under near-optimal conditions // Digital Commons Univ. Nebraska: Agron. & Horticult. - 2008. - Paper 113. - 12 p. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://digitalcommons.unl. edu/agronomyfacpub/113.
- Ontario soybean variety trials report. -Ontario Soybean and Canola Committee. -2020: [Электронный ресурс]. - Режим доступа: - https://www.gosoy.ca/performan-ce.php.
- Richter G.L.[et al.]. Estimating leaf area of modern soybean cultivars by a nondestructive method // Bragantia. - 2014. - V. 73 (4). - DOI: 10.1590/1678-4499.0179.
- Ilkaee M.N. [et al.]. Prediction model of leaf area in soybean // Amer. J. Agricult. & Biol. Sci. - 2011. - V. 6 (1). - P. 110113: [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.thescipub.com/pdf/10. 3844/ajabssp.2011.110.113.