Исходный материал для селекции озимой ржи на продуктивность и качество зерна в Среднем Поволжье

Актуальность проблемы. В настоящее время происходит неоправданное' сокращение посевных площадей под озимую рожь. Это приводит в целом к снижению валового сбора зерна всех зерновых культур, что подтвердилось в сильно засушливом 1998 году. Озимая рожь обладает рядом преимуществ по сравнению с другими зерновыми культурами. Это высокая урожайность, зимои засухоустойчивость, что гарантированно обеспечивает получение высоких валовых сборов зерна, особенно в районах с суровыми климатическими условиями. В связи с чем она по праву считается страховой культурой.

Как отмечено в докладах А. А. Гончаренко (2000, 2003), на Всероссийском научно-методическом совещании в Самаре и Международной научно-практической конференции в Кирове, в последние годы встает вопрос о диверсификации сортов озимой ржи, то есть расширение ассортимента сортов пригодных не только для хлебопечения, но и для использования на корм животным, приготовления комбикормов, крахмала, спирта.

Сорта должны иметь высокую продуктивность в сочетании со стабильным формированием качества зерна. Районированные сорта озимой ржи в условиях Среднего Поволжья не всегда отвечают этим требованиям. Так сорта Безенчукская 87, Антарес, Саратовская 6, Саратовская 7 в отдельные годы при влажной погоде в период уборки снижают качество зерна. А относительно устойчивые сорта к прорастанию зерна в колосе Татарская 1, Эстафета Татарстана, Чулпан в засушливые годы резко снижают урожайность. Следовательно, изучение коллекционного материала с целью создания новых продуктивных сортов с высоким качеством зерна в условиях Среднего Поволжья является актуальным.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в изучении и создании исходного материала для селекции продуктивных и высококачественных сортов озимой ржи в Среднем Поволжье. В ходе исследований решались следующие задачи:

— изучить исходный материал мирового генофонда и выявить ценные источники признаков для решения проблем селекции на продуктивность и качество зерна;

— выявить закономерности наследования и изменчивости элементов продуктивности и признаков качества зерна у гибридов Fi, F2, F3 при межсортовых скрещиваниях;

— создать, на основе выделившегося исходного материала, новый высокопродуктивный селекционный материал с высоким качеством зерна.

Научная новизна. Впервые в условиях Среднего Поволжья изучены новейшие сортообразцы из мирового генофонда по комплексу признаков и свойств, применительно к задачам селекции. Выделены источники продуктивности, адаптивности, повышенной массовой долей белка в зерне и доноры низкой активности а-амилазы. Лучшие сорта включены в селекционный ' процесс. Получены перспективные гибридные популяции сочетающие в одном генотипе высокую продуктивность и качество зерна. Выявлены закономерности наследования и изменчивости количественных признаков в Fi, F2, F3.

Практическая ценность работы. В результате проведенных исследований выявлен ценный исходный материал для селекции озимой ржи в Среднем Поволжье. Созданы перспективные гибридные популяции. Переданы в 2004 году на Государственное сортоиспытание сорта озимой ржи Роксана и Ольга (доля авторства в каждом сорте 10%)., Основные положения диссертации, выношшые на защиту:

1. Источники продуктивности, качества зерна, адаптивности;

2. Характеристика выделенных сортообразцов озимой ржи по комплексу признаков;

3. Селекционная ценность выделенных источников продуктивности и доноров качества зерна;

4. Корреляционные взаимосвязи количественных признаков;

5. Характеристика перспективных для селекции в Среднем Поволжье гибридных популяций F3 и новых сортов озимой ржи, переданных на Государственное сортоиспытание.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. В результате изучения коллекции ВНИИР в условиях Среднего Поволжья выделен ряд ценных образцов озимой ржи: по продуктивной кустистости Фаленская 4, Dankowskie Zloteпо числу зерен в колосе Безенчукская 87, Фаленская 4, Dankowskie Zloteпо массе зерна с колоса Безенчукская 87, Саратовская 6, Альфапо массе 1000 зерен Безенчукская 87, Саратовская 6- по комплексу признаков продуктивности Безенчукская 87и Саратовская 6- по низкой активности углеводно-амилазного комплекса Безенчукская 88, Otello 3 (HI), Альфа, Фаленская 4- по содержанию белка в зерне Horton, Madar.

2. Наиболее высокая стабильность и гомеостатичность массы зерна с 1 м² и массы 1000 зерен у сортов степного экотипа Безенчукская 87, Саратовская 6. По углеводно-амилазному комплексу повышенная адаптивность у сортов Безенчукская 88, Альфа, Otello 3 (HI), Фаленская 4. Высокими показателями стабильности и гомео статичности по содержанию белка в зерне характеризовались Horton, Otello 3 (HI).

3. На основе проведенного путевого анализа установлено, что в зоне Среднего Поволжья следует считать селекционно-значимыми признаки озимой ржи: продуктивную кустистость, массу зерна с колоса и массу 1000 зерен.

4. Элементы продуктивности озимой ржи в Fi в большинстве комбинаций наследовались промежуточно. В гибридных комбинациях Безенчукская 87 х Otello 3 (HI) и Саратовская 6 х Dankowskie Zlote по комплексу элементов структуры урожая проявился гетерозис. По отдельным элементам продуктивности в 11 комбинациях отмечена депрессия. Низкая активность а-амилазы у большинства комбинаций (53,8%) наследовалась промежуточно, доминирование и сверхдоминирование отмечено в 23,1% гибридных комбинаций. Независимое наследование элементов структуры урожая и качества зерна свидетельствует о сложной генетической природе этих признаков и возможностях комбинационной селекции.

5. В гибридах второго поколения с участием доноров низкой активности а-амилазы: Otello 3 (HI), Альфа, Безенчукская 88 наибольший интерес представляют потомства растений материнского родителя с высотой 110−120 см, сочетающие в своем генотипе высокую продуктивность колоса и качество зерна.

6. В группе растений фенотипически идентичных отцовскому родителю, где наблюдался селекционный эффект устойчивости к прорастанию зерна («число падения» от 156 до 193 сек.), были низкие показатели по массе 1000 зерен (22,3−23,8 г).

7. Анализ гибридных популяций третьего поколения показал, что интегральные признаки продуктивности и признаки качества зерна сохраняются в группе потомств материнского родителя комбинаций Безенчукская 87 х Otello 3 (HI), в группе потомств растений материнского и отцовского родителей лучшие показатели отмечены в комбинациях Саратовская 6 х Безенчукская 88, Безенчукская 87 х Альфа и Саратовская 6 х Альфа.

8. В гибридных популяциях Бз Саратовская 6 х Безенчукская 88, Безенчукская 87 х Альфа и Саратовская 6 х Альфа выявлены формы с положительной трансгрессией показателя активности а-амилазы.

9. В Бз обнаружена слабая и средняя взаимосвязь между активностью а-амилазы и массой 1000 зерен (г=-0,048. .0,385) в гибридных популяциях, что дает возможность совмещать в одном генотипе высокие показатели продуктивности и качества зерна.

10. Установлены параметры растений в гибридных популяциях для условий Среднего Поволжья: высота растений 100−120см, масса 1000 зерен 31−44 г, «число падения» 146−222 сек.

11. Созданы и переданы на Государственное сортоиспытание в 2004 году сорта озимой ржи Роксана и Ольга.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Предлагается использовать в Среднем Поволжье доноры низкой активности а-амилазы: Otello 3 (HI), Альфа, Безенчукская 88 в селекционном процессе, что позволит создать высококачественные сорта, отвечающие требованиям современного производства. В качестве материнских форм для гибридизации с донорами качества зерна следует использовать районированные высокопродуктивные сорта.

2. Отбор крупнозерных форм с высоким качеством рекомендуется проводить в разреженных посевах гибридных комбинаций второго и третьего поколения.

3. Гибридные комбинации Саратовская 6 х Безенчукская 88, Безенчукская 87 х Альфа, Саратовская 6 х Альфа, Безенчукская 87 х Otello 3 (HI) рекомендуются для испытания и формирования на их основе сортов озимой ржи.

4. Новые сорта озимой ржи Роксана и Ольга, переданные на Государственное сортоиспытание, изучить в производственных условиях.