Завязываемость семянок линий селекционно-генетической коллекции подсолнечника

Автор: Рубанова О.А., Мелейчук А.В., Демурин Я.Н.

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

Рубрика: Селекция, семеноводство и биотехнология сельскохозяйственных растений

Статья в выпуске: 2 (202), 2025 года.

Бесплатный доступ

Задача исследования заключалась в изучении завязываемости семянок при самоопылении и свободном цветении у линий подсолнечника различного происхождения. Исследования проводили в 2022–2024 гг. на полях 2го отделения ЦЭБ ВНИИМК. Объектом исследования были растения 22 линий селекционногенетической коллекции подсолнечника: ВК551, ВК305, ВК195, ВК21сур, RIL200, ЛД102, КГ49, ВК1сур, ВК1клп, ВК934, ВК876, ВК678, In Крупняк, ВК416, МВГ8, К2058, К1587, Л2138, ЛГ40/1, ЛГ40/2, ЛГ40/3 и ЛГ40/4. Процент завязываемости семянок оценивали как отношение выполненных семянок к общему числу трубчатых цветков в корзинке. В ходе работы в 2022 г. была отмечена самая низкая завязываемость семянок (5 %) при самоопылении у линии Л2138. Линия ВК1клп каждый год исследования показывала максимальную автофертильность – на уровне 60 %. Минимальная завязываемость (26 %) при свободном цветении отмечена в 2024 г. у линии ВК195. Максимальный показатель признака (84 %) был в 2024 г. у линии ВК551. Между признаками завязываемость семянок при самоопылении и свободном цветении корреляция составила r = 0,49. В результате дисперсионного анализа было установлено, что на изучаемые признаки основное влияние оказывает генотип.

Еще

Подсолнечник, завязываемость семянок, самоопыление, свободное цветение

Короткий адрес: https://sciup.org/142244905

IDR: 142244905 | DOI: 10.25230/2412-608X-2025-2-202-5-9

Текст научной статьи Завязываемость семянок линий селекционно-генетической коллекции подсолнечника

Введение. Дикорастущие виды подсолнечника характеризуются высокой степенью самостерильности [1]. Однако у культурного подсолнечника длительный направленный отбор привёл к выведению способных к самоопылению генотипов [2]. Благодаря перекрёстному опылению повышается гетерозиготность в популяции, и, как следствие, проявляется эффект гетерозиса [3]. Тем не менее признак автофертильности является важным в селекции, поскольку благодаря ему обеспечивается максимальная реализация потенциальной семенной продуктивности в неблагоприятных условиях среды и при отсутствии опылителей [4].

Индийскими учёными установлена положительная корреляция между признаками автофертильности и урожайности [5]. По данным Shuyan et al. [6], с увеличением автофертильности на 1 % продуктивность линий возрастает на 0,5 г, а гибридов - на 0,7 г.

Выявлены существенные различия между автофертильностью у линий, гибридов и сортов. Последние характеризуются высокой самостерильностью ввиду необходимости максимальной рекомбинации генотипов [7]. По данным А.Н. Зайцева [8], наибольшей автофертильностью (48,2 %) обладают межлинейные гибриды, у сортов этот показатель составляет всего 13,4 %, промежуточное значение характерно для самоопылённых линий - 27,0 %.

Подсолнечник имеет спорофитную систему несовместимости [9]. Активное участие в реакции несовместимости принимают компоненты, локализованные в экзине [10], а сама реакция происходит на рыльце пестика [11].

При наличии совместимости пыльца подсолнечника прорастает в течение 510 минут, а уже через 60 минут происходит оплодотворение [12]. При попадании на поверхность рыльца скорость формирования пыльцевых трубок у пыльцы других генотипов существенно выше, чем у пыльцы этого же генотипа [13]. Важную роль в успешном опылении играет качество и количество наносимой пыльцы. Опытами Whelan [14] продемонстрировано негативное влияние дефектной пыльцы на завязываемость семянок подсолнечника. Segala et al. [15] отметили, что высокая автофертильность часто связана с высокой пыльцевой продуктивностью.

Цель настоящего исследования заключалась в изучении изменчивости завязываемо-сти семянок у линий селекционно-генетической коллекции подсолнечника при самоопылении и свободном цветении.

Материалы и методы. Исследования проводили 2022–2024 гг. на опытных полях второго отделения ЦЭБ ВНИИМК, х. Октябрьский. Материалом послужили 22 линии селекционно-генетической коллекции подсолнечника: ВК551, ВК305, ВК195, ВК21-сур, RIL200, ЛД102, КГ49, ВК1-сур,

ВК1-клп, ВК934, ВК876, ВК678, I n Крупняк, ВК416, МВГ-8, К205 8, К15 87, Л213 8, ЛГ40/1, ЛГ40/2, ЛГ40/3 и ЛГ40/4.

Растения выращивали на однорядных делянках, схема посева 70 х 35 см по 25 растений в ряду с густотой стояния 40 тыс. шт/га. В ходе работы было изучено два репродуктивных признака: завязывае-мость семянок при самоопылении (автофертильность) и завязываемость семянок при свободном цветении.

Для самоопыления и последующей оценки автофертильности за день до начала цветения по пять растений каждой линии изолировали индивидуальными изоляторами из агроспанбонда. В процессе цветения проводили принудительное самоопыление корзинок. Растения, на которых оценивали завязываемость семянок при свободном цветении, не изолировали, т.е. их свободно опыляли насекомые. После созревания корзинки подсолнечника срезали и в лабораторных условиях индивидуально обмолачивали.

Завязываемость семянок при самоопылении и при свободном цветении учитывали как отношение количества выполненных семянок к числу трубчатых цветков в корзинке.

Результаты и обсуждение. На основании проведенных исследований установлено, что завязываемость семянок при самоопылении в 2022 г. варьировала от 5 % у линии Л2138 до 61 % у линии ВК1-клп, среднее значение составило 35 %. Из 13 линий пять имели автофертильность выше 40 %. В 2023 г. минимальная завязываемость при самоопылении отмечена для линии К1587 - 17 %, а максимальная - для линии ВК1-клп - 63 %, при среднем значении 40 %. Из 21 линии 12 характеризовались автофертильностью выше 40 %. В 2024 г. минимальный показатель признака отмечен для линии КГ49 - 7 %, максимальный - для линии ВК1-клп - 63 %, при самом низком за три года среднем значении признака 29 %. При этом линия ВК1-клп ежегодно показывала наибольшие значения завязываемости семянок при самоопылении. Линии МВГ-8 и ВК195 также имели высокую автофертильность - 56 и 49 % соответственно (табл. 1).

Таблица 1

Завязываемость семянок при самоопылении линий подсолнечника

2-е отделение ЦЭБ ВНИИМК, х. Октябрьский, 2022–2024 гг.

Генотип	Завязываемость семянок при самоопылении, %			Среднее
Генотип	2022 г.	2023 г.	2024 г.	Среднее
ВК1-клп	61	62	63	62
МВГ-8	59	61	48	56
ВК195	56	48	42	49
I n Крупняк	38	52	-	45
ВК305	-	48	38	43
ВК551	-	53	32	42
ВК1-сур	-	48	34	41
ВК678	38	44	35	39
RIL200	46	37	34	39
ЛД102	31	-	37	34
К2058	-	22	42	32
ВК21-сур	-	40	24	32
ЛГ40/1	-	42	18	30
ЛГ40/4	-	33	19	26
ВК934	40	21	15	25
К1587	30	17	-	24
ВК416	8	40	24	24
ЛГ40/2	-	30	17	24
ВК876	24	26	18	23
ЛГ40/3	-	30	13	22
Л2138	5	41	15	20
КГ49	13	34	7	18
Среднее	35	40	29	34
НСР 05	11	13	9

Дисперсионный анализ показал, что достоверное влияние на признак завязывае-мость семянок при самоопылении оказывает генотип с долей влияния фактора 75 % (табл. 2).

Таблица 2

Результаты двухфакторного дисперсионного анализа по признаку завязываемость семянок при самоопылении у линий подсолнечника

2-е отделение ЦЭБ ВНИИМК, х. Октябрьский, 2022–2024 гг.

Фактор	SS	df	MS	F эмп	F кр	Доля влияния фактора, %
Генотип	6770,8	9	752,3	8,2	2,5	75
Год	642,2	2	321,1	3,5	3,6	7
Остаточная	1656,5	18	92,0

Примечание: SS – общая сумма квадратов, df – число степеней свободы, MS – средний квадрат, F эмп – эмпирический критерий Фишера, F кр – критический критерий Фишера, H 0 ≤ 0,05

Завязываемость семянок при свободном цветении в 2022 г. варьировала от 40 % у линии ВК876 до 74 % у линии ВК1-клп, среднее значение составило 59 %. Семь линий имели завязываемость выше 60 %. В 2023 г. линия Л2138 характеризовалась минимальным значением признака – 40 %, а линия ВК416 максимальным – 82 %, при среднем значении 60 %. В целом завязыва-емость семянок при свободном цветении была высокой, исключением стали четыре линии с завязываемостью ниже 50 %. В 2024 г. показатели изучаемого признака варьировали от 26 % у линии ВК195 до 84 % у линии ВК551. Среднее значение было на невысоком уровне – 53 %, как и в случае с автофертильностью, это самый низкий показатель завязываемости семянок при свободном цветении за три года исследований. В 2024 г. только шесть линий из 20 имели значение признака выше 60 % (табл. 3).

Таблица 3 Завязываемость семянок при свободном цветении линий подсолнечника

2-е отделение ЦЭБ ВНИИМК, х. Октябрьский, 2022–2024 гг.

Генотип	Завязываемость семянок при свободном цветении, %			Среднее
Генотип	2022 г.	2023 г.	2024 г.	Среднее
ВК551	-	74	84	79
ВК416	61	82	73	72
ВК1-клп	74	65	78	72
МВГ-8	72	67	64	68
I n Крупняк	68	62	-	65
К1587	64	65	-	65
ВК678	66	77	53	65
ЛД102	58	-	69	64
ВК934	58	65	69	64
ВК305	-	59	55	57
КГ49	48	67	47	54
ВК1-сур	-	51	56	54
К2058	-	70	36	53
ВК195	63	64	26	51
RIL200	52	50	52	51
ЛГ 40/4	-	51	51	51
ЛГ 40/1	-	53	47	50
ЛГ 40/2	-	55	45	50
ВК21-сур	-	48	41	45
Л2138	44	40	41	42
ВК876	40	44	39	41
ЛГ 40/3	-	47	35	41
Среднее	59	60	53	57
НСР 05	8	11	10

Дисперсионный анализ показал, что достоверное влияние на признак завязывае-мость семянок при свободном цветении оказывает генотип. Доля влияния этого фактора составила 67 % (табл. 4).

Таблица 4

Результаты двухфакторного дисперсионного анализа по признаку завязываемость семянок при свободном цветении у линий подсолнечника

2-е отделение ЦЭБ ВНИИМК, х. Октябрьский, 2022–2024 гг.

Фактор	SS	df	MS	F эмп	F кр	Доля влияния фактора, %
Генотип	3749,6	9	416,6	4,7	2,5	67
Год	312,9	2	156,4	1,8	3,6	5
Остаточная	1598,5	18	88,8

За три года исследований между признаками завязываемости семянок при самоопылении и при свободном цветении была установлена достоверная корреляция средней силы с коэффициентом r = 0,49 (рисунок).

Рисунок – Зависимость завязываемости семянок при свободном цветении и завя-зываемости семянок при самоопылении у линий подсолнечника

Заключение. Таким образом, высокий уровень автофертильности у линий ВК1- клп и МВГ-8 при недостатке опылителей позволит сохранить высокую семенную продуктивность. Линии ВК551, ВК416, ВК1-клп и МВГ-8 обладали максимальной завязываемостью семянок при свободном цветении – 79, 72, 72 и 68 % соответственно. Завязываемость семянок при самоопылении и свободном цветении 2024 г. была ниже, чем в 2022 и 2023 гг. Возможно, это связано с более сухой и жаркой погодой в период цветение подсолнечника в 2024 г. В результате дисперсионного анализа установлено, что основное влияние на изучаемые признаки у линий селекционно-генетической коллекции подсолнечника оказывает генотип.

Статья научная