способ селекции зерновых культур

Формула изобретения

Способ селекции зерновых культур, устойчивых к засухе и другим неблагоприятным внешним условиям воздействия, включающий подбор исходных родительских форм, гибридизацию, отбор линий на засухоустойчивость и оценку их, отличающийся тем, что отбор элитных растений проводится в гибридных популяциях, выращенных из семян, предварительно обработанных гамма-лучами дозой в 1,0 кгГ/мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в селекции ячменя и других зерновых культур.

За прототип выбран метод создания засухоустойчивых сортов в основном с применением для скрещивания эколого-географически различных родительских форм. При этом один из родителей должен быть устойчивым к засухе, а другой характеризоваться высокой продуктивностью. (Гуляев Г.В., Гужов Ю.П. Селекция и семеноводство полевых культур. - М.: Агропромиздат, 1987; Шевцов В.М., Васюков П.П. Результаты и перспективы селекции озимого ячменя в Краснодарском крае // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 1998, №1; Лызлов Е.В., Магуров П.Ф. Новые широко адаптивные и высококачественные сорта овса //Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 1998, №1; Гончаров Г.П. Основные направления селекции сельскохозяйственных растений в Сибирском регионе //Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 1999, №4; Сурин Н.А., Ляхова Н.Е., Зубова Н.В. О повышении адаптивности ячменя к экстремальным условиям Восточной Сибири // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 1999, №4).

Основным недостатком этого метода является то, что отбор, проведенный из гибридной популяции, не всегда обеспечивал положительные результаты. Одной из причин этого является низкая концентрация отбираемых форм в популяции.

Техническая задача - повышение надежности отбора линий для создания сортов, устойчивых к стрессовым явлениям и другим неблагоприятным условиям выращивания.

Для достижения данной технической задачи в 1993 году были поставлены опыты по изучению влияния различных доз гамма-облучения на жизнеспособность семян гибридных популяций. В табл. 1 приведены данные о влиянии различных доз гамма-облучения семян гибридных популяций. Результаты исследований показали, что с увеличением дозы гамма-облучения жизнеспособность семян снижается. Если при облучении дозой в 0,5 кгГ количество сохранившихся жизнеспособных семян составило 37,4-40%, то при облучении дозой в 1 кгГ количество их снизилось до 17,6-21,2%. При применении более высокой дозы облучения в 2 кгГ количество жизнеспособных семян уменьшилось до 9,6-3,2% и при обработке дозой в 4 кгГ все семена оказались нежизнеспособными. Поэтому в дальнейшей работе с целью увеличения выносливых форм в популяции образцы семян обрабатывали гамма-лучами дозой в 1 кгГ мощностью 4,2 Гр/мин на установке PXM-j-20. Источник облучения Со-60.

Обрабатывали семена гибридных популяций, сортов и линий (табл.2). Наибольшая жизнеспособность отмечена у семян гибридных популяций (11,3-23,7%), у сортов, образовавших эту популяцию, 12,7% и у линий 2,7-9,5%.

Эти данные указывают на неоднородность генотипов гибридных популяций, что дает предпосылку на возможность отбора линий с повышенной выносливостью к неблагоприятным условиям среды после обработки их гамма-лучами дозой в 1 кгГ.

В дальнейшем изучение проводили на гибридной популяции ячменя Роланд Одесский 115. Оба сорта находятся в Госреестре Центрально-Черноземной зоны и характеризуются высокой продуктивностью, но недостаточной засухоустойчивостью.

Кроме того, эта гибридная популяция по сравнению с другими имела наибольшее количество жизнеспособного материала после обработки ее гамма-лучами, что позволяет вписаться в общепринятую схему селекционного процесса без дополнительного размножения семян.

Семена гибридной популяции, полученные от скрещивания Роланд Одесский 115, были разделены на две части: одну из них обработали гамма-лучами 1 кгГ, а другую оставили без обработки. В следующем году на обоих вариантах

обработанные семена гамма-лучами и необработанные) провели отборы элитных растений. Из гибридной популяции, обработанной гамма-лучами ГК 36 МК27 Роланд Одесский 115, было отобрано 70 элитных растений и по другой гибридной комбинации ГК 19 МК23 Роланд Одесский 115 198 животных растений (табл.3). Аналогичные отборы проведены и на контрольных вариантах (табл.4). Из гибридных популяций ГК 36 Роланд Одесский 115, необработанных гамма-лучами, отбор элитных растений проведен в количестве 33 растений, из гибридной популяции ГК 19 Роланд Одесский 115 отобрано 117 элитных растений. Обе группы отобранных растений были включены в селекционный процесс (табл.3, 4).

Лучшие линии по комплексу хозяйственно-полезных признаков, выделенные из гибридной популяции, обработанной гамма-лучами, затем изучали методом полевого опыта по типу конкурсного сортоиспытания. В качестве контроля использовали лучшие линии, выделенные из той же гибридной популяции, но необработанные гамма-лучами. Кроме того, в качестве стандарта использовали сорт ячменя Гонар, рекомендованный Государственной комиссией по сортоиспытанию для Центрально-Черноземного региона. В 1998 г. из-за недостатка семян испытание проводили в одной повторности, в 1999-2000 гг. - в четырех повторностях. Учетная площадь делянки составила 50 м². Уборка проведена селекционным комбайном “Сампо”. Все учеты и наблюдения проводили по методике Государственного сортоиспытания.

Метеорологические условия в эти годы были контрастными: 1998 - засушливый, 1999 - сухой и 2000 был благоприятным для роста и развития всех сельскохозяйственных культур, в том числе и ячменя (табл.5).

Результаты испытаний линий, выделенных из гибридных популяций, предварительно обработанных гамма-лучами, в сравнении с линиями аналогами, полученными обычным путем и стандартом сортом Гонар, приведены в табл. 6. На основе анализа этих данных можно сделать заключение о том, что в годы со средней обеспеченностью влагой и особенно в сухой год (1999) линии, выделенные из гибридных популяций, предварительно обработанных гамма-лучами, превосходили по урожайности стандарт - сорт Гонар и некоторые линии-аналоги, полученные обычным путем (табл.6).

Сухой год (1999) линии, выделенные из гибридных популяций, предварительно обработанных гамма-лучами, превосходили по урожайности стандарт - сорт Гонар и некоторые линии аналоги, полученные обычным путем (табл.6).

Наибольшее преимущество по сравнению с аналогами и стандартом - сортом Гонар эти линии имели в 1999 г., который характеризовался более сухими условиями вегетационного периода. Первая половина его прошла при значительном недоборе влаги (34,3% от многолетних показателей). Это привело не только к снижению высоты растений, затруднению уборки урожая, но и отрицательно сказалось на формировании плодоносящих органов. Вторая половина вегетационного периода сопровождалась высокими температурами. В третьей декаде июня она поднималась до 31,1С, а в первой декаде июля - до 33,9С. Во второй декаде июля выпалo осадков больше нормы (130,1%), но основная масса их пришлась на период завершения налива зерна, что не поправило создавшегося критического положения. Урожайность ячменя в этом году была самой низкой за последние 15 лет. В этих условиях линии 16682 МК, 16690 МК и 16686 МК, выделенные из гибридной популяции Роланд Одесский 115, обработанной гамма-лучами, достоверно превосходили по урожайности стандарт - сорт Гонар, и своих аналогов - линий 16667 и 14690.

По своим характеристикам эти линии 16682 МК, 16690 МК и 16686 МК являются принципиально новыми сортами ярового ячменя, способными более эффективно использовать биоклиматические ресурсы вегетационного периода для формирования урожая. Их преимущество по сравнению с линиями-аналогами особенно заметно проявилось в 1999 г., что способствовало стабилизации урожайности. Учитывая практическое значение предлагаемого приема, считаем возможным использовать его при создании новых сортов во всех регионах, где засухи различной интенсивности проявляются периодически.